[发明专利]基于机理模型预测的供热系统测量数据的校正方法及系统

权利要求书

1.一种基于机理模型预测的供热系统测量数据的校正方法，其特征在于，包括：

获取供热系统中测量变量的测量数据；

通过历史测量数据将测量数据中含有测量误差的测量数据初步修正为满足基本机理规则数据；

将满足基本机理规则数据中的输入变量输入机理仿真模型迭代计算测量变量中待校正变量的预测值；

构造过失误差隶属函数，对待校正变量的满足基本机理规则数据进行误差检测和辨识，以获得含过失误差测量数据；以及

通过预测值对含过失误差测量数据进行校正；

所述测量数据为在存储有供热系统实时测量数据的数据库中，读取各测量变量在相同时刻下的一组测量数据X^m＝{x₁^m,x₂^m,...,x_n^m}，x_n为测量变量；

所述通过历史测量数据将测量数据中含有测量误差的测量数据初步修正为满足基本机理规则数据的方法包括：

判断测量数据是否满足基本机理规则，即通过专家系统判断测量数据不满足基本机理规则的原因为测量误差时，通过历史测量数据修正，使该测量数据满足基本机理规则，以构成满足基本机理规则数据；

所述基本机理规则包括：对于供热系统中的同一对象，其供压大于回压，供温大于回温，流量与热量满足由室外温度所决定的相应指标；

所述将满足基本机理规则数据中的输入变量输入机理仿真模型迭代计算测量变量中待校正变量的预测值的方法包括：

将测量变量分为机理仿真模型的输入变量、待校正变量和模型无关量，即

所述输入变量为X_input＝{x_{input_1},x_{input_2},...,x_{input_l}}，l为输入变量的数量；

所述待校正变量为X_verify＝{x_{verify_1},x_{verify_2},...,x_{verify_k}}，k为待校正变量的数量；

所述模型无关量为X_others＝{x_{others_1},x_{others_2},...,x_{others_j}}，j为模型无关量的数量；

l+k+j＝n，n为测量变量的数量；

所述将满足基本机理规则数据中的输入变量输入机理仿真模型迭代计算测量变量中待校正变量的预测值的方法还包括：

通过数据辨识方法的阻力系数辨识修正机理仿真模型，以获取辨识修正后的机理仿真模型，即

所述机理仿真模型包括：

质量守恒方程、能量平衡方程和传热方程，其中

由质量守恒方程和能量守恒方程构成的方程组为：

其中，A是(a-1)×b的管网关联矩阵，其代表管网的拓扑结构，其中节点为a，管段为b；

A^T为A矩阵的转置矩阵；

G是管段流量向量；

ΔH为管网水头降向量；

P为节点水头向量；

D为节点进出流量，且入流为正，出流为负；

S为n阶对角矩阵；

|G|为n阶对角矩阵；

DH为管段水泵扬程向量,当管段不含水泵时，该管段对应的水泵扬程为0；以及

所述传热方程：

其中,Q₀、M₁、Q₁’分别为热源供热量、换热站的散热量、一级管网散热量；

C_p1为一级网侧热水的比热容；

m₁分别为一级换热站网的流量；

T_1s、T_1r分别为一级网的供水温度、一级网的回水温度；

对机理仿真模型进行基于数据辨识方法的阻力系数辨识修正，从而获得与实际物理系统相一致的映射模型，即辨识修正后的机理仿真模型。