“大数据”在构建新型热网中的应用

                                                             背景    随着城市的发展，供热面积逐年扩大，企业信息化水平的高低

背景

随着城市的发展，供热面积逐年扩大，企业信息化水平的高低决定着供热企业的管理水平的提升和发展，热网智能监控、收费管理、热表数据远传等系统，在供热运行、热费收缴、热表管理等各项主要经营管理中发挥着重要作用，在提升供热效果，降低能源消耗，提高工作效率，减少了人员需求，极大地提高了供热管理水平，科技引领作用明显，有效缓解了供热规模快速增长、而人员却逐年减少的矛盾。

1、热网日益复杂，经验调控无法满足安全与个性化需求

城市供热系统由三部分组成：热源、热网和热用户。热源又称热力的生产，主要是指生产和制备一定参数（温度、压力）热媒的锅炉房或热电厂；热网是输送热媒的室外供热管路系统，是热源与热用户连接的纽带，起着输送和分配热源的作用；热用户是指直接使用或消耗热能的室内采暖、通风空调、热水供应和生产工艺用热系统等。

热网能最大程度地保障城市级供热安全和能源的高效利用，可预见的是城市级热网会越来越大，越来越复杂，可再生能源等多种热源将汇入其中，而用户按需供热的期望也日益增高，想要做到整个热网的安全与高效，同时又要兼顾客户的个性化用热需求，仅靠经验调控是难以实现的。

粗放式运行管理、人工经验的调节控制，没有输配过程的数据信息，造成供热管网水力失调严重、冷热不均普遍，而且热力企业缺少专业的运行人员，精细化管理的目标很难实现。只有靠现代化的科学管理技术、自控设备的有效运行，才能解决设备精准调控和人才不足的问题，实现智慧供热的目标。

2、新型热网的构建，离不开大数据的支持

大数据时代，多数企业希望通过信息化手段来变革传统的供热方式，将传统的物网系统和业务信息系统紧密结合成新型热网，从而实现功能减排、清洁供热、用户满意度提升、企业效率提升等，最终实现智慧供热。这种新型热网的构建离不开用户端、换热器、热网、热源的全生命周期等数据。

大数据应用于供热行业中，最终目标只为热网的安全与节能。对于热网安全产生的价值：一是可实现无人值守，最低人工成本也可保障热网安全；二是可实现远程实时监测，热力公司老总、供热办监管人员可随时随地获知热网运行状态。

此外，它还有助于集中供热网节能。对于水力平衡、热损分析，大数据都能帮助热力公司运维热网。从热源、热网、热力站、热用户监测数据的大汇总，不难分析出热网水力平衡状态、热损状态，可帮助热力公司再次完成热网调节；按需供热辅助决策，助力实现热网节能。从整个热网以往供暖季的历史数据中可挖掘出室外气候下的供需调节系数、分时分区调节系数，制定总供暖季节能指标，可根据室外气候、未端室温参数为管理人员提供每时生产辅助策略。

3、智慧供热大数据应用

· 基于数据挖掘的优化控制策略

热网范围内的各个小区，由于小区建筑结构、室内采暖方式（地暖、散热器）决定的滞后特性及室温变化规律不同，换热站的调节控制和优化规律不同。（数据分析，专家系统给出控制策略）

“智慧分析”的方法要点是基于历史数据回归的算法。在考虑室外基准综合温度换算、昼夜人体热舒适度的感受要求、错误数据的剔除、室内温度控制目标要求（恒温、阶段性温度变化）等因素下，利用优化回归计算方法，确定以满足预定室内采暖温度为目标的换热站优化控制策略。（以满足室内采暖热舒适度的建筑热耗为控制计算目标、以分时段供水温度为控制参数的换热站优化控制策略）。

· 基于热源和热网特性的优化控制策略

目标是在节能调控的情况下，保证全网优化控制策略的安全、热网参数波动控制。就一个热源覆盖多个换热站来看，每个换热站的调控，相互影响，进而影响热源。必须针对热源特性和调控要求加以研究，方法是一次网输配系统的调控（各换热站调控规律在一次网调控目标下的具体设置）。热电联产、燃煤锅炉、燃气锅炉等源网调控规律不同。内置专家系统根据热网特性和控制参数变动，基于热网运行参数实时动态采集的大数据进行收敛性分析，给出全热源范围内的优化控制策略。

二次侧供水温度（平均温度）的调节规律与建筑物性、采暖方式以及室外温度相对应，不同物性的建筑、不同采暖方式的建筑供热系统的供热规律应该不同。由于不同类型建筑其热惰性和蓄热性不同，对于气候补偿器前馈控制如何进行相关干扰因素的修正也是亟待解决的问题。按需供热目标参数——供热系统用户侧供回平均温度的高低最终体现的是供热系统供热量和建筑的耗热量的多少。

· 数据交互优化管控

企业级“智慧热网”监控平台、客服平台、收费平台等供热单位系统数据实现交互逻辑，优化管控。

结语

城市级供热管网的能源互联与服务互联是一大趋势，通过大数据展示供热企业对能源的管理和利用能力，接受政府和热用户的监督，是行业良性发展的必由之路。智慧供热的最终目标是把政府、企业、用户都“串联”到一起，让信息共享、服务协同、监管可视、热企评价变得更加简单和直接，使供热系统更加安全、智能和绿色，而智慧供热的核心就是保障和改善民生服务，为人们创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续发展。

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