集中供热系统水力计算与地理信息系统开发

集中供热系统水力计算与地理信息系统开发

一、集中供热系统的水力计算及地理信息系统的开发(论文文献综述)

李睿[1](2021)在《长春某集中供热管网设计与运行优化研究》文中指出随着我国城镇化进程不断推进,建筑能耗呈逐年上升趋势,而集中供热是目前建筑耗能里最具节能潜力的部分。通常在集中供热管网设计过程中,仅凭经验设计会使得管网前期投资增加,进而导致运行阶段存在水力失调的问题,难以满足管网安全性与经济性要求。另外,运行调节过程中供热量和热负荷不匹配问题,使得水泵能耗过高,能源浪费严重。对集中供热管网进行管路设计优化可以最大限度降低建设和运行成本;而管网的运行调节优化可以提高安全可靠性,提升供热品质,降低供热成本。因此,集中供热管网的设计运行调节优化对满足我国节能减排的要求具有重要意义。本文以长春第三热电厂某集中供热管网为研究对象,对其设计与运行优化展开了相关研究。首先,对管网的工程信息汇总分析,并应用EPANET软件建立管网拓扑模型,对现有管网管路设计进行验证。以管网的年折算费用为目标函数,应用遗传算法构建了管网设计优化模型,对管网进行管路设计优化。对比分析采用不同变异概率、交叉概率、电价以及负荷率时对管径优化的影响规律及对整个优化数学模型求解结果的影响。对比结果显示:变异概率为0.1,交叉概率为0.4时,管网投资年折算费用最低为901.15万元,且优化了管路中存在问题的管段。通过电力价格的变化和管网负荷率的变化对管径优化的影响分析,验证了管网管路设计优化方案具有通用性。其次,结合网络图论和回路矩阵计算模型,建立了管网水力工况数学模型,采用MKP法对回路矩阵进行求解,并利用Hac Net软件校核该算法的准确性,由此对管网水力失调和其产生的原因进行了详细分析,并提出相应的提高管网水力稳定性的措施。本文采用python编程语言编写水力初调节模拟分析软件,该软件可实现智能寻优水力平衡,应用该软件对管网初调节分析优化,在水力初调节前,该供热管网的35个换热站,高达20个存在水力失调现象,经工程现场水力调节后,全部用户均达到水力平衡。再次,基于管网2019-2020采暖季的运行工况统计分析,结合水泵并联变频运行的综合效率和变负荷水泵节能运行策略,对管网采用质调节、量调节以及两阶段和三阶段的变流量质调节进行分析,绘制了管网流量、供回水温度及温差变化曲线;并以循环泵耗电量最小为目标,优化出四种不同运行调节方式下管网最佳调节方式。结果显示:管网采用三阶段变流量质调节的能耗最低,与质调节方式相比电耗节约46.9%。最后,在管网运行调节过程中,水泵采用不同变频运行调节方式时,水泵的效率、功率和能耗都有所不同。本文结合试验系统,分析水泵在不同变频模式下以及不同管网负荷率下,随着频率的变化,水泵装置的功率及效率的变化情况,分析得出同步变频运行模式优于异步变频与定变结合模式。

樊敏,高海旺,武政[2](2020)在《浅谈超大型集中供热系运行优化策略》文中研究表明城市发展建设日新月异,大量新增的供热面积需要配套建设更多的热源来保障,日益严峻的环境治理要求制约着集中供热热源的发展建设。为兼顾环境保护和解决供热需求,近年来,长输超大型集中供热工程的建设,为城市集中供热发展提供了新的解决方案。太原市太古大型集中供热项目自从建设以来,其设计供热能力、建设投入资金、长输管线的距离、供热规模、运行管理难度都是前所未有的。该项目给超大型集中供热系统的运行调节带来了新的挑战和机遇。本文研究并探讨解决超大型集中供热系统运行中存在的问题,以期更好地统筹规划、科学指导,实现超大型集中供热系统的安全经济运行。

张健[3](2020)在《供热燃气热源效率及供热管网水力计算的研究》文中提出热源效率以及供热管网水力工况的计算分析是优化供热系统设计和运营管理的重要手段。在设计环节,通过水力计算可以根据用热负荷合理选择供热设备及管道;在运行环节通过计算分析可以了解热源和管网的运行状态,为制定优化调节方案提供依据,从而解决运行过程中的水力平衡问题。然而随着城市供热管网日益复杂,以及对热源和管网运行水平的要求日益提高,传统的手动水力计算过程复杂,需要较长时间。为此本文针对应用广泛的燃气热源提出了一种通过全面采集锅炉排出气体温度、气体成分、进入锅炉的空气温度、进水流量、进水温度、进水压力和锅炉循环水量等运行数据,计算燃气热源正平衡效率和反平衡效率的计算方法,通过该方法可以得到更准确的燃气热源各项运行参数以及热源实际效率,判断热源运行中存在的问题。在工程实例应用中,通过该方法分析得到了影响燃气热源效率的几个影响因素,并针对计算结果反映出的燃气热源存在的问题给出了建议方案。本文还基于图论相关知识和计算机技术研究针对供热管网的水力计算方法,通过将图论和矩阵知识与流体力学原理相结合,建立水力计算数学模型。并利用C++语言编程工具,编写模型求解计算程序。针对管网水力平衡问题,提出基于阀门调节的水力平衡调节模拟分析计算方法。经过在实际工程案例中的应用并与实际运行数据对比分析,证明了该方法和计算程序的准确性,利用该程序可以根据供热管网结构、管道参数、阀门参数等计算得到管网的实际流量和压力分配情况,通过和设计工况对比分析,了解系统中存在的水力不平衡问题,并给出管网优化方案,为降低热网的运行成本,保障系统安全运行提供了帮助。

周星奇[4](2020)在《基于改进遗传算法的供热管网阻力系数辨识》文中指出供热管网阻力系数辨识是构建供热管网水力计算模型中的关键技术,是提高供热管网相关研究实际应用价值的关键。阻力系数优化辨识问题是一个多维度、非线性、大探索空间的困难优化问题,目前常见的优化算法在此问题上存在一定困难,因此本文面向供热管网阻力系数辨识,聚焦优化算法改进这一核心问题,设计了一种符合工程需要的改进遗传算法。本文的主要研究工作包括:1.针对阻力系数辨识问题的特点和现有遗传算法存在的问题,提出一种基于辅助个体的三父代交叉遗传算法,并对算法性能进行了实验验证,采用多个不同测试函数对改进算法和现有算法进行对比实验,验证了改进算法在搜索平衡性、搜索成功率等方面的优势。2.将改进遗传算法应用于供热管网阻力系数辨识,分析了遗传算法与该问题的结合的步骤,并给出了使用遗传算法进行供热管网阻力系数辨识的具体流程、编码方案和约束条件处理方法;最后,通过两个案例进行优化辨识对比实验,实验结果表明,提出的改进遗传算法在解决供热管网阻力系数辨识问题上有一定优势。3.针对供热管网实际需求,进行供热管网可视化平台开发,给出了GIS数据库设计与建立过程,详细分析了系统的功能需求和其逻辑关系,重点描述了软件中水力计算和阻力系数辨识功能的实现思路,给出软件界面设计,最后通过一个案例展示软件功能。

郭艺良[5](2020)在《基于深度置信网络的供热管网泄漏诊断研究》文中研究说明城市供热是我国居民生活不可缺少的基础性社会服务,供暖需求伴随着人民生活水平的不断提高也不断增加,同时它也和近年来全社会高度关注的冬季雾霾问题紧密相关。在城市供热系统中,供热管网的泄漏故障是主要故障之一,泄漏将打破热网的水力平衡,造成能源浪费,影响整个供热系统的运行。随着能源转型我国城市供热系统正在向清洁低碳、智慧运行的方向升级,因此对供热管网泄漏故障进行科学准确的诊断具有极大的经济效益和现实意义。在工业大数据的背景下融合现代人工智能技术,充分利用深度学习挖掘故障特性的能力是近年来工业领域故障诊断的研究方向。本文采用深度学习的方法深度置信网络(Deep Belief Network,DBN)对供热管网泄漏问题进行检测及定位,主要研究内容包括:首先,结合图论算法将供热管网抽象成点与边的形式,用矩阵的形式表示出来,管网的运行工况数据可以通过求解相应的数学方程组来获得,这为进行供热管网泄漏工况的水力计算提供了数学依据。其次,以集中供热二级管网为研究对象,在恒定较小供给流量的质调节工况下,建立基于深度置信网络的供热管网泄漏故障两级诊断模型。将管网中压力监测点的压力变化值作为诊断模型的输入变量,一级模型实现对泄漏管段的识别,然后为每一个泄漏管段建立其独有的二级诊断模型来确定泄漏点的位置,分别采用枝状管网和环状管网对模型进行验证。在实际工程实验中选取某区一换热站作为实验对象,分别从泄漏管段、泄漏位置、泄漏率三个方面验证所建立模型的有效性。最后,基于所提出的供热管网泄漏诊断方法,将地理信息系统所特有的可视化表达方式和空间分析功能融合应用到供热系统的管理中,在泄漏事故发生时,实现直观形象的展示和分析泄漏事故。

金玲素[6](2020)在《基于模型的城市级蒸汽供热系统运行调度实时优化研究与应用》文中研究表明随着我国经济的发展与城市化进程的加速,智慧城市成为全球城市发展的新趋势,其内涵就是城市用一种更智慧的方法通过利用以物联网、云计算等为核心的新一代信息技术来改善他们的核心系统,从而最大限度地优化和利用有限的能源。城市供热系统作为城市系统中的重要能源子系统,自然也就是智慧城市建设中的重要组成部分。智慧供热的提出符合全面推进能源生产与消费革命战略和打造“智慧城市”的大背景。随着城市供热管线建设规模不断扩大,种类、密度和复杂程度也在增加,其所承担的区域供热面积和功能也越来越大。但近几年来,热力管网爆管、漏水、漏汽、管道腐蚀、保温层老化等问题依然普遍存在,严重的跑冒滴漏等现象阻碍了我国城市智慧供热系统的安全运行和科学发展。其原因一部分在于我国供热系统的技术装备还很落后,其管理也较为粗放,其运行维护主要还是凭人工经验,难以满足现代生产企业基于日益多变的市场行情对热能需求的灵活调控,亟待智能化升级;另一部分原因源于离散供热方式,其对能源的野蛮开发和过度消耗。城市级蒸汽供热系统要求在能源技术、生产、供应等多个环节激发“链式变革”。一方面,提高能源利用效率,引导能源消费向着集约化、清洁化的方向发展;另一方面,促进我国能源行业的产业布局向着精细化、多元化的方向转型发展。南方地区城市级集中供热系统不仅能取代大量中小型工业锅炉,显着提高工业生产效率,促进节能减排。同时,南方地区集中供热系统也和医院、商场、综合体等大型公共建筑的民生供能息息相关,是支撑城市人民生产生活的重要能源基础设施。因此,开展城市级供热系统运行状态分析与操作优化具有重要意义。本文构建了城市级供热系统运行调度的实时优化模型,并根据经济性,安全性和蒸汽品质方面建立运行评价指标。通过对比不同方案的各项指标,得到多热源城市级蒸汽供热系统实时优化调度方案。主要研究内容如下:本文建立了多热源城市级蒸汽管网的热工水力模型。相较于传统的建模方式,本文建立的模型重点考虑了城市级蒸汽热网的铺设和散热方式,对原有的蒸汽热工水力模型进行了适当改良。之后根据能量守恒定律建立了城市级蒸汽热网的储热模型,并研究了考虑管道蓄放热特性的优化调度方式。本文提出了多热源城市蒸汽供热系统的运行调度实时优化模型,从经济性、供汽品质和热网运行的安全稳定性等角度出发,建立了评价多热源城市级蒸汽热网运行调节方案的指标,确定了多热源城市蒸汽供热系统的运行调度实时优化的目标函数。最后,本文运用了上述建立的模型模拟了城市级蒸汽热网的实际运行状况,得到全网的运行模拟参数。根据提出的优化运行的指标,对比解列与并网两种运行方式中热用户的用汽品质,提出更为合理的运行方式,为城市蒸汽热网安全、可靠、高效运行提供了调度依据。S复线和S线的并网运行,优化了管网的压力分配、提高了蒸汽的品质和保障了管网运行的安全性和可靠性,管网的相对稳定性提高率在1.5%-30.2%之间。并基于城市级供热管网的储能特性,运用优化调度方法,针对某实际管网进行优化调度,对比了运用储热特性的供汽方案和不运用储热的运行方案,结果表明:运用调度方法能有效地降低一天中峰值用热的情况,最多可缓解峰值用热约17.5t/h,可起到削峰填谷的作用。同时使用蒸汽热网储能特性的调度方法的多热源城市级蒸汽热网更加安全,合理使用管道的储能特性能有效降低主干线管道的温度,最多可减少约5℃,减少管道超温带来的安全隐患,可实现高效安全运行。

高鑫磊[7](2019)在《带环路调节的多热源环状供热管网水力优化研究》文中研究说明随着社会的发展,供热系统规模愈发庞大,多热源环状供热系统成为供热系统的发展趋势。然而,目前的多热源环状供热管网仅在热源或热力站进行水泵或阀门调节,而忽略了环路调节,限制了管网的调节能力,最终导致了系统输配能耗的浪费。本文基于供热系统一次网量调节,通过环路阀门调节和环路水泵调节两种调节方式来改善供热系统的运行状态,对以一次网中水泵的总功率作为目标函数,以各热源供水量、各阀门开度、各水泵的转速及环路进行阀门或水泵调节的管段选取作为控制变量的管网水力优化问题进行了深入研究。本文首先对多热源环状供热管网建立稳态水力模型,以此作为水力优化研究的基础,总结了用于管网水力计算的“流量法”和“水压法”两大类方法,同时运用“流量法”中的基本回路分析法和“水压法”中的节点方程法对实际供热管网进行水力模型求解并做数据分析,确定了两种方法中对于多热源环状供热管网水力模型最佳的求解方法——基本回路分析法。随后,在管网水力优化的研究中,采用线性搜索方法对环路调节的管段进行寻优,同时采用粒子群优化算法(PSO)和遗传算法(GA)对各热源供水量、各阀门开度、各水泵的转速参数寻优,将线性搜索方法与粒子群优化算法和遗传算法相结合,提高了算法的收敛性。最后通过供热管网实例对比分析了两种环路调节方式下的管网水力优化结果,最终结果表明考虑环路调节后,两种环路调节方式下管网水泵总运行功率都降低了20%以上,验证了环路调节后多热源环状供热管网的巨大节能效果。

鞠颂[8](2019)在《北方寒冷地区集中供热节能改造控制系统运行研究》文中提出集中供热是目前我国北方地区城市冬季供热的主要形式。运行存在的主要问题是管网陈旧、更新速度快、系统水力失调、能耗过大、爆管事故频发、无法保障稳定运行等。以现代化信息技术改造现有的集中供热系统,是解决集中供热能耗问题的有力途径。本课题在阅读大量相关文献和理论研究的基础上,基于智能化控制、集中供热、热网和自动控制的基础理论,进行集中供热智能化控制系统的研究。以北方寒冷地区某集中供热系统智能化控制平台建设为实例,研究评价其应用效果。按照集中供热系统的实际情况,运用调查法、实证研究法、理论研究法和实测分析法等研究方法,在分布式的基础上采取了“阀泵联合”的控制方式,应用于集中供热热网智能化信息控制系统设计。包括智能化热网控制平台设计和分布式供热方案设计,对系统运用的自动化控制策略和专家评价系统在智能化控制系统中的作用进行分析。从管理制度和运行调节控制两个方面对节能控制系统运行管理进行论述,其中的管理制度包括人员管理制度和设备设施管理制度两个部分。经过数据对比分析得出应用智能化控制系统在满足室内温度达标的前提条件下能够达到节能目的的结论,并对进一步节能发展的方向和潜力进行展望。在节能改造应用分析中结合节能改造应用的项目连续三个采暖期的运行数据,把改造前和改造后各项运行数据做对比,分析系统运行与节能效果。系统显示数据与实测运行数据一致,验证了智能化控制平台的预测性、稳定性、可控性和经济性。通过对各年度能耗实测数据进行统计,得出各年度能耗量和能耗指标,验证节能效果。各年度煤耗和电耗的数据对比和对用户投诉率的统计。智能化供热系统投入应用后用户投诉率得到了很大程度上的降低。一次网节省耗电32.72%,换热站节省耗电17.83%。2016-2017采暖期与2014-2015采暖期相比,热源输出单位热耗降低了 12.5%。在分布工泵的系统中,通过调节燃料对热源进行调节,在换热站处以室内外温度为温度修正系数,以二次网平均温度为定值,补偿阀系统较设计值的节流损失,可以有效降低系统的各项能耗。通过对集中供热系统中应用智能化控制系统的研究,提高了集中供热系统的自动化管理水平,节省了人力物力,有效解决供热系统不断扩大、热源输送能力不足、一次网水力失调和供热运行中能耗损失过高等问题,使热网水力平衡的调节不再依赖运行人员技术水平并且更加安全可靠。运用智能化控制系统可实现对集中供热系统的精确控制、节能供热以及自助供热,有效的提高了能源利用率,显着减少温室气体排放,降低对环境的污染。在保障用户室内温度达标的基础上使供热成本和投资效益达到合理状态。

孙佳然[9](2018)在《承德市集中供热一次网水力工况的模拟仿真与分析》文中提出供热一次网的水力工况不但是保证供暖工作顺利进行的关键因素,还间接影响着二次网热用户的用热质量。本文将以承德市集中供热一次网为工程背景,探讨不同工况下一次网水力工况的变化特点。首先,本文介绍了承德市集中供热一次网各环节的布置形式和运行特点,然后通过模拟软件搭建了该一次网的仿真模型。当室外日平均温度为-13℃时,通过比较实际数据与软件模拟数据的水力工况,验证了模型的合理性。其次,通过仿真软件模拟了2017—2018供暖年度,不同室外日平均温度下承德市集中供热一次网的水力工况,并针对供热一次网最不利环路水压图进行了分析。结果表明,随着室外日平均温度的降低,承德市供热一次网双热源的水力交汇点将向调峰热源方向移动;对于热源在高处、末端管网在低处的供热系统,在一次网回水干管上设置中继加压泵站,可以保证热源到加压泵站之间管段的压力满足需求。最后,模拟分析偏岭西隔压换热站独立运行时,承德市南市区集中供热一次网水力工况的变化情况,并比较了水泵吸入口定压和旁通定压对供热一次网水压图的影响。研究发现,随着室外日平均温度的降低,采用水泵吸水口定压的一次网,其动水压线是逐渐升高的,供暖到了深寒期,需要考虑管网运行压力过高的问题。对于采用旁通定压的供热系统而言,随着室外日平均温度的降低,其供水压线升高、回水压线降低,对于热源处于低处、末端一次管网处于高处的供热系统,随着供暖的进行,需要采取合理的旁通定压比以保证末端管段不发生倒空。

米雷洋[10](2018)在《基于粒子群算法的大型多热源环状管网优化调度技术研究》文中提出在以水为供热介质的大型城镇集中供热管网中,需要水泵不断运行为供热介质的循环提供动力。在多热源热网的量调节中,水泵的能耗巨大。为了在量调节时最大程度上降低热源泵的能耗,同时保证热力站用户的水力平衡和用热需求。本文提出将粒子群算法与管网的量调节优化模型相结合,通过在不同工况下进行寻优,找到使得管网泵耗最低的各热源泵转速和各阀门开度的最优匹配方案。本文基于供热量调节基本公式,导出了不同室外温度下一次相对流量比和回水温度的计算公式,绘制了量调节曲线。根据图论及质量、能量守恒定律等理论,建立了管网水力工况的数学模型,并给出了求解方法。根据可及性分析理论中管网可及性分析的数学模型,给出了各热源泵最小扬程的确定方式。基于多热源供热系统,建立了多热源供热系统量调节的水力工况优化调度模型。该模型将管网各热源循环泵能耗之和作为目标函数,将水泵的转速范围、阀门的开度范围、热源的流量范围等作为约束条件,将各热源泵的流量和具有调节阀的管段的阻抗作为变量。给出了利用粒子群算法求解优化调度模型的计算方法和计算流程。通过对两个大小规模不同的算例的计算,验证了粒子群算法用于求解此类问题的适用性,为多个热源的管网的量调节计算提供了参考。当多个热源联网运行量调节时,与采用传统的热源流量分配相比,采用通过粒子群算法求解管网优化调度模型所得的热源流量分配可以使热源循环泵的总能耗更低。提出了采用一次管网量调节方式进行分时供暖的方法,并通过一个算例进行了计算验证。结果表明,对于本文的算例,与采用一次集中量调节方式的传统供暖模式相比,采用一次集中供热量调节方式进行分时供暖可以进一步降低热源循环泵的能耗。

二、集中供热系统的水力计算及地理信息系统的开发(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、集中供热系统的水力计算及地理信息系统的开发(论文提纲范文)

(1)长春某集中供热管网设计与运行优化研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 管网设计优化研究现状
        1.2.2 水力平衡研究现状
        1.2.3 管网运行调节研究现状
    1.3 本文主要研究内容及技术路线
第2章 集中供热管网管路设计优化
    2.1 工程概况及管网简化
    2.2 EPANET对管网管路设计的验证
        2.2.1 EPANET软件水力计算模型
        2.2.2 管网数据交互平台的建立
        2.2.3 供热管网拓扑模型建立
        2.2.4 管网拓扑模型校核
        2.2.5 EPANET管网管路分析
    2.3 管路设计优化
        2.3.1 管网优化目标函数
        2.3.2 优化设计约束条件
        2.3.3 优化设计求解方法
    2.4 管网管路设计优化在实际工程中的应用
        2.4.1 不同交叉与变异概率的管路设计优化
        2.4.2 不同电价下的管路设计优化
        2.4.3 不同负荷下的管路设计优化
    2.5 本章小结
第3章 集中供热管网初调节及水力平衡分析
    3.1 管网水力计算
        3.1.1 管网水力计算理论基础
        3.1.2 管网水力计算工程实例
    3.2 管网水力平衡及水力失调
        3.2.1 水力失调概念
        3.2.2 水力失调产生的原因
        3.2.3 水力失调分类
        3.2.4 水力调节方法
    3.3 模拟分析数学模型
        3.3.1 管网的数学描述
        3.3.2 管网水力计算数学模型求解分析
        3.3.3 模拟分析初调节法
        3.3.4 模拟分析初调节软件
    3.4 模拟分析初调节法在实际工程中的应用
        3.4.1 应用Hac Net对 MKP法流量校核
        3.4.2 模拟分析初调节法
    3.5 本章小结
第4章 集中供热管网运行调节优化
    4.1 供热管网运行调节方式及模型
        4.1.1 供热管网运行调节方式
        4.1.2 水泵能耗模型
        4.1.3 供热管网运行调节模型
    4.2 供热管网运行调节优化工程实例分析
        4.2.1 管网运行调节现状分析
        4.2.2 水泵变频优化及数据库的建立
        4.2.3 运行调节优化
    4.3 管网水泵运行调节的试验研究
        4.3.1 试验系统介绍
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 并联水泵同步变频试验研究
        4.3.4 并联水泵异步变频试验研究
        4.3.5 并联水泵定变结合试验研究
        4.3.6 并联水泵变频节能分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢

(2)浅谈超大型集中供热系运行优化策略(论文提纲范文)

0 引言
1 太古热网系统概况
2 存在的问题
3 措施和方法
    3.1 优化管网设计结构
        (1)扩大管径,降低比摩阻
        (2)优化管网设计结构,构建环状管网
    3.2 应用分布式变频加压技术
        (1)适应管网热负荷的变化能力强
        (2)降低管网管道公称压力,减少管网建设投资
        (3)增加管网输送效率,降低管网输送能耗
    3.3 零压差点设置区域寻优
        3.3.1 选取原则
        3.3.2 系统最佳工况探究
        3.3.3 零压差点设置分布
        3.3.4 系统压力与能耗分析
    3.4 水力计算软件的定向开发与灵活应用
4 运行策略
    4.1 主线、支干线阀门的控制
    4.2 泵阀联控措施
        4.2.1 一次网电动调节阀的实时调控
        4.2.2 回水加压泵的变频联控
    4.3 阀门流量压力实时监测
    4.4 负荷急剧增大时系统平衡的变化
5 结语

(3)供热燃气热源效率及供热管网水力计算的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景及其意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 集中供热发展及现状
        1.2.2 管网水力计算研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 燃气热源效率计算及分析
    2.1 燃气热源效率测试方法及仪器
    2.2 燃气热效率计算
        2.2.1 正平衡测量锅炉效率的计算方法
        2.2.2 反平衡测量锅炉效率的计算方法
    2.3 工程实例测试结果分析
        2.3.1 工程概况
        2.3.2 测量结果分析
    2.4 本章小结
第三章 供热管网水力计算
    3.1 基于图论的管网结构模型
        3.1.1 图论的基本概念
        3.1.2 管网结构的数学描述
    3.2 供热管网水力计算
        3.2.1 热负荷
        3.2.2 管段压损
        3.2.3 管网压力分布
    3.3 管网水力模型的建立及求解
        3.3.1 管网水力计算数学模型
        3.3.2 模型的求解过程
    3.4 程序设计
        3.4.1 功能设计
        3.4.2 开发工具
        3.4.3 程序结构设计
    3.5 本章小结
第四章 基于阀门调节的水力工况分析
    4.1 阀门调节水力计算模型
        4.1.1 阀门流量特性
        4.1.2 阀门阻力特性分析
    4.2 供热系统的水力工况分析
        4.2.1 水力失调的概念
        4.2.2 水力失调分类
    4.3 供热管网的水力平衡调节
        4.3.1 供热管网水力平衡调节的概念
        4.3.2 供热管网水力调节方法
    4.4 本章小结
第五章 供热系统水力计算工程实例
    5.1 工程概况
    5.2 水力计算结果
    5.3 水力平衡分析及调节方案
    5.4 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 主要结论
    6.2 待解决问题
参考文献
后记
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况

(4)基于改进遗传算法的供热管网阻力系数辨识(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 国内外热网阻力系数辨识研究现状
        1.2.2 存在问题及不足
    1.3 研究内容与组织结构
第2章 基于图论原理的供热管网水力数学模型
    2.1 供热管网基本定律及基本方程
        2.1.1 管网水力计算基本公式
        2.1.2 管网拓扑结构的矩阵表达
        2.1.3 基于图论的管网水力计算模型
    2.2 供热管网水力模型求解
        2.2.1 方程线性化处理
        2.2.2 方程求解过程
    2.3 本章小结
第3章 基于辅助个体的三父代交叉遗传算法
    3.1 AITPX算子描述
        3.1.1 算法基本结构
        3.1.2 辅助个体三父代交叉基本流程
        3.1.3 辅助个体生成
        3.1.4 AITPX落点性质及原理说明
    3.2 AITPX参数设置分析
        3.2.1 Scale因子数值实验分析
        3.2.2 辅助个体相关分析
        3.2.3 维度按概率交叉
    3.3 数值实验与结果分析
        3.3.1 测试函数
        3.3.2 实验设计
        3.3.3 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第4章 基于AITPX-GA的供热管网阻力系数辨识
    4.1 供热管网阻力系数的优化辨识模型
        4.1.1 优化目标函数
        4.1.2 约束条件
    4.2 遗传算法在辨识中的应用
        4.2.1 算法应用基本流程
        4.2.2 优化辨识相关问题处理
    4.3 辨识案例测试
        4.3.1 测试案例1
        4.3.2 测试案例2
    4.4 辨识结果及分析
        4.4.1 测试案例1
        4.4.2 测试案例2
    4.5 本章小结
第5章 基于GIS的可视化管网模型软件开发及案例测试
    5.1 GIS二次开发简介及其在供热中应用
        5.1.1 GIS二次开发
        5.1.2 GIS在供热中的应用
    5.2 GIS数据库设计
        5.2.1 空间数据文件建立
        5.2.2 属性数据文件建立
    5.3 系统设计
        5.3.1 系统主要功能分析
        5.3.2 功能实现
        5.3.3 界面设计
    5.4 应用案例测试
        5.4.1 阻力系数辨识功能展示
        5.4.2 水力计算可视化功能展示
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的科研成果
致谢

(5)基于深度置信网络的供热管网泄漏诊断研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 国内外热网泄漏故障诊断研究现状
        1.2.1 管网泄漏的检测方法及研究现状
        1.2.2 供热管网泄漏故障的诊断依据和研究现状
    1.3 基于深度信念网络的故障诊断应用
    1.4 研究内容及论文安排
第2章 基于图论原理的供热管网水力数学模型
    2.1 供热管网的矩阵表示
        2.1.1 管网的基本关联矩阵
        2.1.2 管网的基本回路矩阵
        2.1.3 基本关联矩阵与基本回路矩阵的关系
    2.2 供热管网水力计算基本方程
        2.2.1 节点连续方程
        2.2.2 回路压降方程
        2.2.3 伯努利方程
    2.3 供热管网水力工况数学模型求解
        2.3.1 基本回路法
        2.3.2 其他管网水力数学模型求解方法
    2.4 本章小结
第3章 基于DBN的供热管网泄漏诊断研究
    3.1 深度置信网络
        3.1.1 受限玻尔兹曼机
        3.1.2 DBN无监督训练过程
        3.1.3 DBN有监督调优过程
    3.2 基于DBN的热网泄漏故障诊断模型设计
        3.2.1 诊断对象的描述
        3.2.2 模型输入输出变量的选择
        3.2.3 数据预处理及输出结果规则
        3.2.4 DBN主要参数设置
        3.2.5 故障诊断过程
    3.3 一级诊断模型的仿真实验及评估
        3.3.1 仿真实验数据集
        3.3.2 网络模型参数设置
        3.3.3 实验结果
    3.4 本章小结
第4章 基于DBN的热网泄漏两级诊断模型实验分析
    4.1 实验数据集描述及分析
    4.2 供热管网泄漏故障诊断仿真实验
        4.2.1 枝状管网泄漏二级诊断模型结果
        4.2.2 环状管网泄漏故障诊断结果
    4.3 实际热网工程案例分析
        4.3.1 实际热网介绍
        4.3.2 实际热网泄漏故障调查统计结果
        4.3.3 实验诊断结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 基于GIS平台的泄漏事故分析
    5.1 结合GIS进行泄漏诊断的优势
    5.2 供热管网GIS平台的功能实现
        5.2.1 空间数据文件实现
        5.2.2 属性数据文件实现
        5.2.3 供热管网GIS平台实现
    5.3 泄漏事故案例分析
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的成果
致谢

(6)基于模型的城市级蒸汽供热系统运行调度实时优化研究与应用(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
符号含义列表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 城市级蒸汽管网热工水力建模
    2.1 城市级蒸汽管网水力建模
    2.2 城市级蒸汽管网散热建模
    2.3 工业热网水力计算理论
    2.4 城市级蒸汽管网储热特性建模
    2.5 城市级蒸汽管网管损数据建模
    2.6 城市级蒸汽管网热工水力模型修正
        2.6.1 城市级蒸汽管网散热模型辨识修正
        2.6.2 城市级蒸汽管网储热模型辨识修正
    2.7 本章小结
第3章 多热源城市级蒸汽热网系统运行调度优化
    3.1 供热系统运行调度实时优化
    3.2 多热源城市级蒸汽供热系统运行调度目标函数
    3.3 多热源城市级蒸汽供热系统调度模型约束条件
        3.3.1 源侧供汽负荷约束
        3.3.2 城市级供热管网输配能力约束
        3.3.3 基于蒸汽管网储热特性的削峰填谷运行调度模型约束条件
    3.4 本章小结
第4章 基于模型的城市级蒸汽管网实时优化调度应用研究
    4.1 基于热工水力计算模型的城市级蒸汽热网运行优化实例
        4.1.1 模型验证
        4.1.2 优化运行结果及分析
    4.2 基于蒸汽管网储热特性的削峰填谷运行调度优化实例
        4.2.1 案例分析
        4.2.2 储热优化调度优化结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献

(7)带环路调节的多热源环状供热管网水力优化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 集中供热发展与现状
    1.2 供热管网建模及优化研究现状
        1.2.1 供热管网建模研究现状
        1.2.2 供热管网优化研究现状
    1.3 课题的提出及研究意义
    1.4 课题研究内容及论文架构
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 论文架构
第2章 多热源环状供热管网水力建模与模型求解
    2.1 多热源环状供热管网水力建模
        2.1.1 管道水力特性及管网图的数学描述
        2.1.2 多热源环状供热管网质量平衡
        2.1.3 多热源环状供热管网能量平衡
    2.2 多热源环状供热管网水力模型的求解方法
        2.2.1 “流量法”求解水力模型
        2.2.2 “水压法”求解水力模型
    2.3 多热源环状供热管网水力模型水力工况分析
        2.3.1 工程概况
        2.3.2 工况参数设置
        2.3.3 多工况计算结果分析
    2.4 本章小结
第3章 带环路调节的多热源环状供热管网水力优化算法研究
    3.1 两种环路调节方式
        3.1.1 环路阀门调节
        3.1.2 环路水泵调节
    3.2 管网水力优化问题的数学描述
        3.2.1 管网水力特性描述
        3.2.2 约束条件与目标函数
    3.3 管网水力工况的全局优化算法
        3.3.1 概述
        3.3.2 粒子群优化算法
        3.3.3 遗传算法
    3.4 粒子群优化算法及遗传算法与线性搜索方法相结合的提出
        3.4.1 线性搜索方法的引入
        3.4.2 水力优化计算流程
    3.5 本章小结
第4章 多热源环状供热管网水力优化研究应用分析
    4.1 系统描述
    4.2 粒子群个体数及迭代步数的确定
    4.3 水力优化结果分析
        4.3.1 环路调节管段及调节状态的确定
        4.3.2 水泵功率分析
        4.3.3 水泵工况参数分析
        4.3.4 水压图分析
    4.4 水力优化结果收敛性分析
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(8)北方寒冷地区集中供热节能改造控制系统运行研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 集中供热研究发展现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 集中供热系统存在的问题
    1.4 集中供热热网智能化管理
    1.5 集中供热热网控制系统发展
    1.6 课题主要研究内容
    1.7 技术路线
2 智能化控制基础理论
    2.1 智能化控制基础理论
        2.1.1 智能化控制的起源和发展
        2.1.2 智能化控制的主要方法
        2.1.3 智能化控制在工业中的应用
    2.2 集中供热基础理论
        2.2.1 集中供热热负荷和年耗煤量的确定
        2.2.1.1 采暖热负荷计算
        2.2.1.2 年耗热量
        2.2.2 热水供热系统水力计算原理及公式
        2.2.3 分布式加压泵热水供热系统
    2.3 热网基础理论
        2.3.1 热水管网水力计算基本原理及公式
        2.3.2 管网特性曲线的绘制
        2.3.3 热网网路的水压图
        2.3.4 热水管网水力失调分析
    2.4 热网自动控制基础理论
        2.4.1 集中供热系统自动化的优势
        2.4.2 集中供热系统自动化控制系统的组成
        2.4.3 集中供热系统自控系统设计原则
        2.4.4 换热站的自控
        2.4.5 首站控制
        2.4.6 泵站的控制
    2.5 本章小结
3 集中供热热网智能化信息监控系统
    3.1 智能化热网监控平台
        3.1.1 智能化热网监控平台概念
        3.1.2 集中供热节能控制系统的设计要点
        3.1.3 智能化节能控制系统的组成
        3.1.4 供热地理信息系统
    3.2 分布式供热方案设计
        3.2.1 分布式变频系统工作原理
        3.2.2 分布式泵管网调节
        3.2.3 泵阀配合的一次网平衡系统设计
        3.2.4 管控系统下位机
    3.3 自动化控制策略
        3.3.1 控制原则
        3.3.2 控制方案分析
        3.3.2.1 热源控制部分
        3.3.2.2 热网控制部分
        3.3.2.3 换热站控制部分
        3.3.3 控制策略
    3.4 专家评价系统
    3.5 本章小结
4 节能改造应用分析
    4.1 项目概况
        4.1.1 项目自然状况及存在问题
        4.1.2 改造前数据
    4.2 数据分析
        4.2.1 室外温度
        4.2.2 热源
        4.2.3 换热站
    4.3 改造方案设计
        4.3.1 一次系统结构设计
        4.3.2 一次系统水力工况和设备选取
        4.3.3 主要设备配置
        4.3.4 系统动态数学模型的参数设定
    4.4 专运行效果分析
    4.5 节能效果分析
        4.5.1 系统能耗分析
        4.5.2 用户投诉率
    4.6 本章小结
5 节能控制系统运行管理
    5.1 节能控制系统管理人员的管理制度
        5.1.1 节能控制系统管理人员岗位职责
        5.1.2 节能控制系统管理人员业务学习与培训制度
    5.2 系统设备设施的管理制度
        5.2.1 设备巡回检查制度
        5.2.2 维护和保养制度
        5.2.3 检测与修理制度
        5.2.4 运行记录和检修记录
        5.2.5 系统控制方工
    5.3 智能化信息监控平台系统运行调节控制
        5.3.1 智能化信息监控平台功能
        5.3.2 控制调节方式
        5.3.3 智能化节能控制系统对热网的调节控制
        5.3.4 分布式变频热网平衡优化调节
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
致谢

(9)承德市集中供热一次网水力工况的模拟仿真与分析(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内一次网运行工况研究现状
    1.3 国外一次网运行工况研究现状
    1.4 研究内容与方法
第二章 承德市集中供热一次网工程概况
    2.1 承德地理位置和气候条件
    2.2 承德市供热一次网工程概况
        2.2.1 承德市供热一次网热源
        2.2.2 西区回水加压泵站
        2.2.3 补水系统
        2.2.4 一次网系统
        2.2.5 换热站
    2.3 本章小节
第三章 一次网水力工况计算理论基础
    3.1 设计热负荷与计划热负荷
    3.2 水力失调度
    3.3 水压图及水力计算
        3.3.1 水压曲线
        3.3.2 一次管网压力工况基本要求
        3.3.3 水力计算
    3.4 水泵相关理论基础
        3.4.1 相似定律
        3.4.2 水泵实际工况点的确定
    3.5 本章小结
第四章 承德市集中供热一次网模型的建立
    4.1 FLOWMASTER功能介绍
    4.2 FLOWMASTER模型仿真理论基础
    4.3 承德市集中供热一次网模型构建
    4.4 模型元件参数设置
    4.5 模型合理化验证
    4.6 本章小结
第五章 承德市供热一次网水力工况研究
    5.1 室外日平均温度6℃时的模拟结果与分析
    5.2 室外日平均温度-1℃时的模拟结果与分析
    5.3 室外日平均温度-9℃时的模拟结果与分析
    5.4 室外日平均温度-12℃时的模拟结果与分析
    5.5 室外日平均温度-15℃时的模拟结果与分析
    5.6 室外日平均温度-9℃时南市区一次网模拟结果与分析
        5.6.1 水泵吸入口定压模拟结果与分析
        5.6.2 旁通定压模拟结果与分析
    5.7 室外日平均温度-12℃时南市区一次网模拟结果与分析
        5.7.1 水泵吸入口定压模拟结果
        5.7.2 旁通定压模拟结果与分析
    5.8 室外日平均温度-15℃时南市区一次网模拟结果与分析
        5.8.1 水泵吸入口定压模拟结果与分析
        5.8.2 旁通定压模拟结果与分析
    5.9 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
攻读学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(10)基于粒子群算法的大型多热源环状管网优化调度技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外集中供热系统的发展现状
        1.2.1 国际集中供热的发展
        1.2.2 国内集中供热的发展
    1.3 多热源供热系统的研究现状
        1.3.1 多热源供热系统优化调度技术的研究
        1.3.2 人工智能算法应用于集中供热系统的研究
    1.4 本文主要的研究内容
    1.5 论文组织架构
第2章 大型多热源环状管网的运行调节理论与水力建模
    2.1 多热源环状管网的运行调节基本理论
        2.1.1 供热系统二次管网运行调节的基本公式
        2.1.2 供热系统一次管网量调节的基本公式
        2.1.3 多热源并网运行量调节曲线的制定
    2.2 多热源环状管网的水力工况建模
        2.2.1 管网图的数学描述
        2.2.2 质量平衡方程的建立
        2.2.3 能量平衡方程的建立
        2.2.4 水泵性能曲线方程的建立
        2.2.5 管段压力损失计算方程
    2.3 管网水力工况模型的求解
        2.3.1 基本回路分析法
        2.3.2 管网水力模型的求解流程
    2.4 本章小结
第3章 基于粒子群算法的多热源环状管网优化调度方法
    3.1 多热源环状管网优化调度方法
        3.1.1 管网可及性分析的数学模型
        3.1.2 管网量调节时热源水泵扬程的确定
    3.2 粒子群算法介绍
        3.2.1 粒子群算法的来源
        3.2.2 粒子群算法的原理
        3.2.3 标准粒子群算法及其改进
        3.2.4 采用动态惯性权重的粒子群算法的计算过程
    3.3 粒子群算法在多热源环状管网优化调度中的应用
        3.3.1 供热管网调节阀的特性
        3.3.2 优化调度问题的数学描述
        3.3.3 基于粒子群算法的管网优化调度计算流程
    3.4 基于粒子群算法的小型双热源环状管网算例分析
        3.4.1 工程概况
        3.4.2 计算参数设置
        3.4.3 计算结果分析
        3.4.4 粒子群算法用于求解优化调度问题的正确性验证
    3.5 本章小结
第4章 大型多热源环状管网的优化调度计算
    4.1 工程概况
    4.2 基于运行数据的热力站性能分析
        4.2.1 用户热负荷指标的辨识
        4.2.2 热力站水力特性分析
        4.2.3 热力站热力特性分析
    4.3 各热力站等比例调节时的计算结果比较
        4.3.1 计算参数的给定
        4.3.2 输配能耗分析
        4.3.3 热源出流量及热源泵扬程分析
        4.3.4 水力交汇点的确定与比较
        4.3.5 部分热力站剩余压差及阀门开度的计算分析
    4.4 联网运行时不同水泵并联台数的计算结果比较
        4.4.1 不同水泵并联台数时的热源泵能耗分析
        4.4.2 各热源出流量和热源泵转速及扬程的比较
        4.4.3 热源联网时不同热源流量分配方案比较
    4.5 本章小结
第5章 集中供热管网量调节技术在分时供暖模式中的应用
    5.1 计算参数的设置
        5.1.1 不同建筑类型分时供暖方案的确定
        5.1.2 室外气象参数和一次相对流量比的确定
        5.1.3 其他计算参数的确定
    5.2 计算结果分析
        5.2.1 分时供暖模式的计算结果分析
        5.2.2 传统供暖模式的计算结果分析
        5.2.3 不同供暖模式之间的计算结果比较
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 未来研究展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

四、集中供热系统的水力计算及地理信息系统的开发(论文参考文献)

  • [1]长春某集中供热管网设计与运行优化研究[D]. 李睿. 东北电力大学, 2021(09)
  • [2]浅谈超大型集中供热系运行优化策略[J]. 樊敏,高海旺,武政. 区域供热, 2020(05)
  • [3]供热燃气热源效率及供热管网水力计算的研究[D]. 张健. 山东建筑大学, 2020(12)
  • [4]基于改进遗传算法的供热管网阻力系数辨识[D]. 周星奇. 北京工业大学, 2020(06)
  • [5]基于深度置信网络的供热管网泄漏诊断研究[D]. 郭艺良. 北京工业大学, 2020(06)
  • [6]基于模型的城市级蒸汽供热系统运行调度实时优化研究与应用[D]. 金玲素. 浙江大学, 2020(08)
  • [7]带环路调节的多热源环状供热管网水力优化研究[D]. 高鑫磊. 天津大学, 2019(01)
  • [8]北方寒冷地区集中供热节能改造控制系统运行研究[D]. 鞠颂. 沈阳建筑大学, 2019(05)
  • [9]承德市集中供热一次网水力工况的模拟仿真与分析[D]. 孙佳然. 河北工业大学, 2018(06)
  • [10]基于粒子群算法的大型多热源环状管网优化调度技术研究[D]. 米雷洋. 天津大学, 2018(06)

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集中供热系统水力计算与地理信息系统开发
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