(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211151592.8 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 浙江英集动力科技有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区仓前街 道龙园路8 8号2幢208、 209-1、 209-2室 (72)发明人 裘天阅　谢金芳　金鹤峰　穆佩红　 (74)专利代理 机构 郑州博派知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 41137 专利代理师 荣永辉 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 一种含可再生能源的多热源联网供热系统 优化运行方法 (57)摘要 本发明公开了一种含可再生能源的多热源 联网供热系统优化运行方法， 包括： 建立含可再 生能源的多热源 联网供热系统数字孪生模型； 根 据系统区域能源分布特征， 设置系统运行控制方 式； 建立以系统综合成本最小、 碳排放量最小和 用能满意度最高的多目标函数和设置系统约束 条件的多热源 联网供热系统运行模 型； 将多热源 联网供热系统运行模型转化为马尔科夫决策过 程； 对深度强化学习算法进行改进： 设置当前网 络包括两个critic值网络和一个actor策略网 络， 且每个网络都有对应的目标网络， 通过当前 网络中的actor策略网络选择最优动作， 通过目 标网络中两个独立的critic网络对策略选择的 最优动作进行评估分析后， 获得系统最优运行策 略。 权利要求书5页 说明书12页 附图2页 CN 115455835 A 2022.12.09 CN 115455835 A 1.一种含可 再生能源的多热源联网供 热系统优化 运行方法， 其特 征在于， 它包括： 步骤S1、 建立含可 再生能源的多热源联网供 热系统数字 孪生模型； 步骤S2、 根据供热系统区域能源分布特征， 设置含可再生能源的多热源联网供热系统 运行控制方式； 步骤S3、 基于所述多热源联网供热系统数字孪生模型和系统运行控制方式， 建立以系 统综合成本最小、 碳排放量最小和用能满意度最高的多目标函数和设置系统相关约束 条件 的多热源联网供 热系统运行模型； 步骤S4、 将多热源联网供 热系统运行模型转 化为多目标优化的马尔科 夫决策过程； 步骤S5、 对深度强化学习算法进行改进： 设置当前网络包括两个critic值网络和一个 actor策略网络， 且每个网络都有对应的目标网络， 通过当前网络中的actor策略网络选择 最优动作， 通过目标网络中两个独立的critic网络对策略选择的最优动作进行评估分析 后， 获得系统最优运行 策略。 2.根据权利要求1所述的多热源联网供热系统优化运行方法， 其特征在于， 所述步骤S1 中， 建立含可 再生能源的多热源联网供 热系统数字 孪生模型， 包括： 步骤S101、 构建含可再生能源的多热源联网供热系统虚拟实体， 并进行虚实数据连接 后建立含可 再生能源的多热源联网供 热系统数字 孪生模型， 包括： 构建含可再生能源的多热源联网供热系统结构模型、 物理设备实体模型、 行为模型和 规则模型； 所述含可再生能源的多热源联网供热系统结构模型至少包括空气源热泵、 太阳 能集热器、 地源热泵、 生物质锅炉、 电热锅炉和蓄热水箱； 所述物理设备实体模型通过添加 设备物理属 性获得； 基于功能基本理论构建行为模型， 建立具有交互功能和模拟真实操作 环境的含可再生能源的多 热源联网供热系统虚拟仿 真系统； 最后建立虚拟实体的规则模型 制定虚拟实体的控制策略； 通过采集含可再生能源的多热源联网供热系统物理设备的实际运行数据驱动相应虚 拟设备， 建立虚实数据的映射关系， 形成含可再生能源的多 热源联网供热系统作业策略； 通 过不断迭代和优化数据采集控制过程， 实现物理实体与 虚拟空间实时数据的连接与动态交 互， 建立含可 再生能源的多热源联网供 热系统数字 孪生模型； 步骤S102、 对数字 孪生模型进行辨识， 包括： 将含可再生能源的多热源联网供热系统的多工况实时运行数据接入已建立的数字孪 生模型中， 采用反向辨识方法对数字孪生模型 的仿真结果进行自适应辨识修正， 获得辨识 修正后的含可 再生能源的多热源联网供 热系统数字 孪生模型。 3.根据权利要求2所述的多热源联网供热系统优化运行方法， 其特征在于， 所述空气源 热泵模型， 表示 为： Qashp＝Sashp·Pashp·COPa； 其中， Qashp为空气源热泵供热量； Sashp为空气源热泵启停因子， 取0或1； Pashp为空气源热 泵输入功率； COPa为空气源热泵供 热能效比； Ta为室外空气温度； 所述太阳能集热器模型， 表示 为： Qu＝Qa‑Ql＝Fr·Aco·(I(t)‑UL(tp‑tamb))；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115455835 A 2其中， Qu为太阳能集热器的有效输出热量； Qa为入射到太阳能集热器表面的总太阳辐射 能量； Ql为太阳能集热器对周围环境的散热量； Fr为太阳能集热器热转移因子； Aco为太阳能 集热器的有效使用面积； I(t)为t时刻的太阳总辐射； UL为太阳能集 热器总热损系数； tp为吸 热板温度； tamb为环境温度； 所述生物质锅炉模型， 表示 为： Qfuel＝mfuel·qdw,fuel； 其中， Qfuel为生物质燃料在燃烧过程中产生的热量； mfuel为生物质燃料消耗量； qdw,fuel 为生物质燃料的低位热值； 所述电热锅炉模型， 表示 为： Qele＝Pele×ηET×ηgd； 其中， Qele为电热锅炉输出热量； Pele为电热锅炉输入功率； ηET为电锅炉综合转化效率； ηgd为管道效率； 所述地源热泵模型， 表示 为： Qgshp＝Pgshp·COPg； COPg＝aTg2+bTg+c； 其中， Qgshp为地源热泵的制热量； Pgshp为地源热泵的输入功率； COPg为地源热泵的供热 能效比； Tg为土壤温度； a、 b、 c为 地源热泵性能系数参数； 所述蓄热 水箱模型， 表示 为： 其中， ρw为水的密度； cp,w为水的定压比热容； Vsx为水箱体积； 为单位时间内水箱内 温度变化值； Qass为辅助热源供给的热量； Qloss为水箱向外界散失的热量； Qh为系统供热需求 量。 4.根据权利要求1所述的多热源联网供热系统优化运行方法， 其特征在于， 所述步骤S2 中， 根据供热系统区域能源分布特征， 设置含可再生能源的多热源联网供热系统运行控制 方式， 包括： 根据供热系统区域能源分布特征， 并依据地区气候和供暖初中末期， 划阶段地设定供 热系统主 热源、 次热源和辅助热源， 并根据供热需求和蓄热水箱温度进 行主热源、 次热源和 辅助热源的启停控制设计； 当以太阳能集热器作为主热源， 空气源热泵为次热源， 地源热泵、 生物质锅炉、 电热锅 炉和蓄热 水箱为辅助热源； 在供暖季运行期间， 当太阳能集热器出口温度和蓄热水箱温度之间的温差大于设定值 时， 开启太阳能集热器； 当太阳能集热器不能满足供热需求时， 且蓄热水箱温度小于 设定的 水箱温度上限值时， 开启空气源 热泵； 当空气源热泵仍不能满足供热需求时， 且蓄热水箱水 温低于设定的水箱温度下限值时， 开启辅助热源中的某一热源进行耦合供 热； 在极端天气时， 通过辅助热源中的某一热源进行调峰； 在夜间谷电期间， 利用热泵在供 热的同时进行蓄热， 在日间优先使用夜间蓄热量； 在非供暖季， 太阳能集热器通过地 埋管进行跨季节蓄热。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115455835 A 3