一種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟：S1、建立最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；S2、根據(jù)最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型對(duì)熱水系統(tǒng)中各個(gè)日平均參數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，所述日平均參數(shù)值包括電能耗、水能耗、水位、水溫、環(huán)境溫度、回水溫度。在自適應(yīng)調(diào)節(jié)中能夠滿足用戶使用的前提下盡量降低補(bǔ)水量與回水溫度及水箱溫度，而環(huán)境溫度這一重要因素屬于不可抗力，但可控制機(jī)組在環(huán)境溫度較高時(shí)進(jìn)行加熱，便可對(duì)環(huán)境溫度這一重要因素進(jìn)行合理運(yùn)用。從而能夠?qū)崟r(shí)優(yōu)化熱水系統(tǒng)的參數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。
【專利說(shuō)明】
一種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù) 調(diào)節(jié)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的能源供應(yīng)系統(tǒng)能耗高，管理不到位，并且無(wú)法利用既有數(shù)據(jù)對(duì)供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn) 行策略調(diào)整及參數(shù)的實(shí)時(shí)優(yōu)化，進(jìn)而無(wú)法達(dá)到有效的實(shí)時(shí)管控及節(jié)能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明對(duì)于上位概念的能源供應(yīng)系統(tǒng)，以熱水系統(tǒng)為例進(jìn)行展開說(shuō)明。
[0004] -種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟：
[0005] Sl、建立最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0006] S2、根據(jù)最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型對(duì)熱水系統(tǒng)中各個(gè)日平均參數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化 調(diào)整，所述日平均參數(shù)值包括電能耗、水能耗、水位、水溫、環(huán)境溫度、回水溫度。
[0007] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，所述最優(yōu)熱 水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下：
[0008] energy.elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env-8 · 2384temp · ret，其中energy · elc為日平均電能耗、energy .wat為日平均水能耗、temp .wat 為日平均水溫、temp. env為日平均環(huán)境溫度、temp. ret為日平均回水溫度。
[0009] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，所述步驟Sl 包括如下子步驟：
[0010] S11、采集預(yù)設(shè)時(shí)間間隔區(qū)間內(nèi)每天的平均參數(shù)值，所述平均參數(shù)值包括日平均電 能耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、日平均回水溫度，通過(guò)開 源平臺(tái)R分析平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r;
[0011] S12、根據(jù)平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r確定熱水系統(tǒng)能耗與各個(gè)平均參數(shù)值之 間的相關(guān)關(guān)系，并且基于相關(guān)關(guān)系建立熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0012] S13、確定熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型各個(gè)平均參數(shù)值的系數(shù)，重新得到熱水系統(tǒng)能 耗的回歸模型;并對(duì)重新得到的熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型進(jìn)行修正得到最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗 的回歸模型。
[0013] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，
[0014] 所述步驟Sll包括：
[0015] 某一月日平均電能耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、 日平均回水溫度6組平均參數(shù)值，并導(dǎo)入開源平臺(tái)R;
[0016] 繪制6組平均參數(shù)值兩兩之間的散點(diǎn)圖矩陣，并進(jìn)行直觀觀測(cè)，并通過(guò)如下公式獲 得6組平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r;
[0017]
[0018] 其中η為每組平均參數(shù)值的個(gè)數(shù)，x、y分別代表兩兩平均參數(shù)值。
[0019] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，所述步驟 S12包括：
[0020] 通過(guò)相關(guān)性r獲得日平均電能耗energy .elc與日平均水能耗energy .wat之間第一 正相關(guān)，日平均電能耗energy. elc與日平均環(huán)境溫度temp. env第一負(fù)相關(guān)，日平均電能耗 energy · elc與日平均水位water · lev及日平均水溫temp .wat具有第二正相關(guān)關(guān)系，日平均 電能耗energy. elc與日平均回水溫度temp. ret具有第二負(fù)相關(guān);第一絕對(duì)值大于第二絕對(duì) 值；
[0021 ]則熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下形式：
[0022] energy. elc = Po+Pienergy. wat+02tem. wat+03tem. env
[0023] +04tem.ret+05wat. lev+ξ
[0024] 式中：
[0025] 為回歸常數(shù);至&為回歸系數(shù);ξ為隨機(jī)誤差項(xiàng)。
[0026] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，所述步驟 S13包括：
[0027]通過(guò)最小二乘法獲得β〇_β5的值，從而重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0028] 剔除日平均水位wat. lev，并重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0029] 確定重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型的R方為0.9011時(shí)的各個(gè)回歸系數(shù)值，得 到最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下：
[0030] energy.elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env-8.2384temp.ret。
[0031] 本發(fā)明還提供一種熱水系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其根據(jù)上述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自 適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)，包括
[0032] 獲取用戶用水時(shí)段;獲取用戶近期內(nèi)的日均水耗量，需求水溫；
[0033] 獲取當(dāng)前水溫，若低于需求溫度10度，強(qiáng)制加熱至需求溫度；
[0034]獲取當(dāng)前水位，若低于液位：日均水能耗/(水箱底面積*5)*100,即安全水位，則強(qiáng) 制補(bǔ)水至該液位；
[0035] 根據(jù)近期日平均水能耗，代入0:00至當(dāng)前時(shí)段期間其他日平均參數(shù)值，估算當(dāng)天 日平均電能耗；
[0036] 根據(jù)估算的當(dāng)日總電能耗與水能耗之比計(jì)算單位電能耗（即：每噸水耗電），并與 近期平均單位電能耗對(duì)比，若低于近期均值，則降低補(bǔ)水量，降低回水溫度；
[0037] 在環(huán)境溫度較高時(shí)上調(diào)水溫，啟動(dòng)加熱，并上調(diào)水位，啟動(dòng)補(bǔ)水；
[0038] 在用水高峰時(shí)段設(shè)置回水溫度為需求水溫-10,其余時(shí)段將回水溫度設(shè)置為需求 水溫-15;
[0039] 在環(huán)境溫度開始下降時(shí)下調(diào)水位，停止補(bǔ)水，同時(shí)判斷水溫是否達(dá)到需求水溫，若 沒(méi)達(dá)到，繼續(xù)加熱至需求水溫+3并下調(diào)設(shè)定溫度；
[0040]夜間后根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算23:00-次日7:00用水量占一天內(nèi)總用水量的比重，若小 于10%，則將回水溫度設(shè)定為需求水溫-20,若大于10%，則設(shè)定回水溫度為需求水溫-15; [0041 ]若存在供水時(shí)段限制，則在超出的時(shí)段將供水停止；
[0042] 在早上7 :00-10:00檢測(cè)水溫是否小于需求水溫-10,若成立，則上調(diào)設(shè)定水位，加 熱至需求水溫-5停止。
[0043] 實(shí)施本發(fā)明提供的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法及熱水系統(tǒng) 參數(shù)調(diào)節(jié)方法具有以下有益效果：
[0044] 通過(guò)最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型可看出，以月為維度時(shí)，影響電耗的主要因素 為水能耗（energy, wat)，同時(shí)其他參數(shù)也具有不同程度的影響，依次為回水溫度 (temp · ret)，水箱溫度（水溫temp · wat)，環(huán)境溫度（temp · env)。而在模型中被剔除的水位 (water. Iev)是由于運(yùn)行期間每天平均的水位基本相似，造成其變化程度較小，無(wú)法計(jì)入模 型中參考。
[0045] 由于補(bǔ)水量的大小、水箱溫度的高低由用戶實(shí)際需求決定，因此在自適應(yīng)調(diào)節(jié)中 能夠滿足用戶使用的前提下盡量降低補(bǔ)水量與回水溫度及水箱溫度，而環(huán)境溫度這一重要 因素屬于不可抗力，但可控制機(jī)組在環(huán)境溫度較高時(shí)進(jìn)行加熱，便可對(duì)環(huán)境溫度這一重要 因素進(jìn)行合理運(yùn)用。從而能夠?qū)崟r(shí)優(yōu)化熱水系統(tǒng)的參數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0046] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的平均參數(shù)值兩兩之間的散點(diǎn)圖矩陣。
【具體實(shí)施方式】
[0047] -種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其包括如下步驟：
[0048] Sl、建立最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型。
[0049] S2、根據(jù)最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型對(duì)熱水系統(tǒng)中各個(gè)日平均參數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化 調(diào)整，所述日平均參數(shù)值包括電能耗、水能耗、水位、水溫、環(huán)境溫度、回水溫度。
[0050] 可選地，所述最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下：
[0051 ] energy.elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env-8 · 2384temp · ret，其中energy · elc為日平均電能耗、energy .wat為日平均水能耗、temp .wat 為日平均水溫、temp. env為日平均環(huán)境溫度、temp. ret為日平均回水溫度。
[0052] 可選地，所述步驟Sl包括如下子步驟：
[0053] S11、采集預(yù)設(shè)時(shí)間間隔區(qū)間內(nèi)每天的平均參數(shù)值，所述平均參數(shù)值包括日平均電 能耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、日平均回水溫度，通過(guò)開 源平臺(tái)R分析平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r;
[0054] 可選地，所述步驟Sll包括：
[0055] 某一月日平均電能耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、 日平均回水溫度6組平均參數(shù)值，并導(dǎo)入開源平臺(tái)R。
[0056] 以下為四月份每日的平均電能耗，水能耗，水位，水箱溫度(水溫），環(huán)境溫度，回水 溫度，導(dǎo)入開源平臺(tái)R環(huán)境并建立數(shù)據(jù)框data.
[0057] >energy.elc<-c(104.00,96.00,147.00,118.00,115.00,109.00,113.00, 101.00. 107.00.102.00.76.00.110.00.85.00.89.00.72.00.86.00.114.00.72.00.76.00, 110.00. 91.00.97.00.102.00.94.00.114.00.95.00.112.00.93.00.85.00.74.00)
[0058] >energy.wat<-c(8.35,7.93,10.32,8.15,7.96,8.23,8.52,8.43,8.79,8.53, 7.18,9.49,8.12,8.07,6.71,6.66,9.01,6.05,7.47,8.86,8.43,8.66,8.46,8.02,9.46, 8.46,9.01,8.20,8.13,9.43)
[0059] >water.lev〈-c(112,87,111,124,105,111,98,92,87,89,107,88,94,88,98,92， 106,112,96,86,103,104,100,120,87,106,90,93,96,92)
[0060] >temp.wat〈-c(48,47,48,48,47,48,47,47,47,47,47,48,47,47,48,47,48,47， 48,48,48,48,48,48,47,48,47,47,47,45)
[0061] >temp.env〈-c(22,21，15，16，17，15，19,21，21，24,25,23,26,25,23，19，16,20， 23,18,22,22,19,19,21,20,21,23,25,27)
[0062] >temp.ret〈-c(37,37,36,36,36,36,36,37,37,37,38,38,38,38,38,37,38,37， 38，37，38，38，38，38，38，38，37，38，38，38)
[0063] >data<-data.frame(energy.elc,energy.wat,water. lev, temp.wat, temp.env, temp.ret)
[0064] >library(car)
[0065] >scatterpIotMatrix(data, sperad = FALSE, Ity. smoth = 2 ,main = ^Scatter Plot Matrix")
[0066] There were 50or more warnings(use warnings()to see the first 50)。
[0067] 繪制6組平均參數(shù)值兩兩之間的散點(diǎn)圖矩陣（見(jiàn)附圖I)，并進(jìn)行直觀觀測(cè)，通過(guò)計(jì) 算相關(guān)性及繪制散點(diǎn)圖矩陣，并繪制了擬合曲線及平滑曲線，從圖1可看出，日平均電能耗 與日平均水能耗與日平均環(huán)境溫度均有不同程度的線性關(guān)系，但從各散點(diǎn)的分布情況看， 日平均水能耗與日平均電能耗的關(guān)系更為密切。并通過(guò)如下公式獲得6組平均參數(shù)值兩兩 之間的相關(guān)性r;
[0068:
[0069] 其中η為每組平均參數(shù)值的個(gè)數(shù)，x、y分別代表兩兩平均參數(shù)值。
[0070] S12、根據(jù)平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r確定熱水系統(tǒng)能耗與各個(gè)平均參數(shù)值之 間的相關(guān)關(guān)系，并且基于相關(guān)關(guān)系建立熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型。
[0071] 在本發(fā)明所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法中，所述步驟 S12包括：
[0072] 通過(guò)相關(guān)性r獲得日平均電能耗energy .elc與日平均水能耗energy .wat之間第一 正相關(guān)，日平均電能耗energy. elc與日平均環(huán)境溫度temp. env第一負(fù)相關(guān)，日平均電能耗 energy · elc與日平均水位water · lev及日平均水溫temp .wat具有第二正相關(guān)關(guān)系，日平均 電能耗energy. elc與日平均回水溫度temp. ret具有第二負(fù)相關(guān);第一絕對(duì)值大于第二絕對(duì) 值；
[0073] 則熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下形式：
[0074] energy.elc=P〇+Pienergy.wat+P2 tem.wat+f3 tem.env +β4 tem.ret+β? vvat.lev+ξ _式屮： :β0為回歸常數(shù)；1^至1^為回歸系數(shù)；I為隨機(jī)誤差項(xiàng)。 >#載入電能耗，水能耗，水溫，水位，回水溫度，環(huán)壤溫度并計(jì)算其 兩兩之間的相關(guān)性# >cor(data) energy.e!c energy.vva： water, lev temp, wal l.emp'er!v temp·.an energy .cic 1.0000000 0.704! 19530 〇.1320939 0.327626730 -0.6868511 -0.59186222 energy.war 0.7041195 i .000000000-CU S><3276 0.0071 6264^>
[0075] -0,1361788 -0.061801:85 water.lev 0.1 320939 -0.188327564 1.0000000 0.44587()84+7 -0,4873352 -0.26447903 iemp.wat 0,3276267 0.007162649 05445S7t)S LOQOOQOOOO -0,5101071 -0,02672851 tenip.env -0.686851 ? -0.136178771 -0.4873352 -0.510107051 1,0000000 0.65301163 temp.ret -0.5918622 -0.061801853 -0.2644790 -0,026728511 0.65301 16 1,00000000
[0076] 通過(guò)計(jì)算相關(guān)性r，發(fā)現(xiàn)日平均電能耗（en e r gy . e I c )與日平均水能水耗 (energy .wat)之間顯著正相關(guān)，與環(huán)境溫度（temp.env)顯著負(fù)相關(guān)，與水位(water, lev)及 水溫(temp. wat)具有一定的正相關(guān)關(guān)系，與回水溫度(temp. ret)也在一定程度上達(dá)到負(fù)相 關(guān)狀態(tài)。
[0077]通過(guò)之前進(jìn)行相關(guān)性分析，確定了日平均電能耗與水溫及日平均水能水耗等均存 在著密切度不同的相關(guān)關(guān)系，因此日平均電能耗與其他參數(shù)可作為構(gòu)造回歸模型的解釋變 量，而使用能耗作為回歸模型的被解釋變量。
[0078] S13、確定熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型各個(gè)平均參數(shù)值的系數(shù)，重新得到熱水系統(tǒng)能 耗的回歸模型;并對(duì)重新得到的熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型進(jìn)行修正得到最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗 的回歸模型。
[0079] 可選地，所述步驟S13包括：
[0080] 通過(guò)最小二乘法獲得β〇-β5的值，從而重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0081 ] 即：使殘差平方和
[0082]
[0083]由此得到求解β〇_β5的標(biāo)準(zhǔn)方程組：
[0084]
[0085] 剔除日平均水位wat. lev，并重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型；
[0086]確定重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型的R方為0.9011時(shí)的各個(gè)回歸系數(shù)值。 [0087]隨即再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸建模：
[0088] >d a t a. ο I s<-1 m( data) >data.ols Call: I m( formula = data) Coeificients: (intercept) energy^wav water, lev ：evrip.vvat rern；>.env ????φ.rei I !9.240 I 1.814 -Ο.?32 4.985 -1.518 -8.300 >SL：；nniary(dina.ols) Call: hri(formula :::: data} Residuals: Min IQ Median 3 Q Max -12,460 -1.249 1.116 2.785 7.447 Coefficients: 'Cstirnaie Sid. i：,iT〇r r value Pr{> t|) #模型摘要如下：# (intercept) 1 19.2396 B7.185B 1.368 0.184093 energy.wai Π.8Ι40 U 633 10.156 3.63e-K) water.lev -OJ 320 0.! 150 - L 丨 48 0,262 [ 03 temp.wai 4.9853 L9643 2.538 0.018057 ^ temp.env -1.5180 0,5483 -2,769 0,010679 * temp, ret -8.2997 1.9086 -4.348 0.000218 **^ SigmE codes; 0 0.001 0.01 0,05 \OJ. ^ ? I Residual standard error: 5.236 on 24 degrees of freedom Multiple R-squared: 0.9 [92、 Adjusted R~squared: 0,9024 F-stafisnc: 54.6 on 5 and 24 HF, p-vak：e: 2.503c-! 2
[0089]建模結(jié)果如上方所示，觀察模型發(fā)現(xiàn)water, lev的系數(shù)-0.132接近0,并且其顯著 性P值為0.26，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.05，因此剔除該項(xiàng)，重新對(duì)數(shù)據(jù)建模。
[0090] > da?a. o i s2<~lni(energy... elc~ei^rgy. wat+teiiip. wat.-Kenip., env+te.mp.ret) > ciata.o!s2 Call; lm(ibrmula - energy.e!c -- mergy.wai + tempvwat + temp.efiv + temp, re I) CoelTicienis: (Intercept) energy.wat ternp.wat ternp.env temp,ret 122.740 12.192 4.451 -1.36! -8.238 > siun rn a ry(da i a. o I s2) Gall; lm(formula = energy.elc - energy.wat + temp.wat + ternp.env + temp ret) ResidiKils: Min IQ Median 3Q; Max -14,2146 -1J065 0.8876 3.2896 8,3490 Coefficients; Esiimaie Sid. Error t value Pr{ >|t|) (Intercept) 122,7399 87,6865 1,400 0.173873 energy.wat 12,1925 1.1227 10.860 5.92e-l I lemp.vvat 4.4514 1.9206 2.318 0.028939 * ternp.env -1.3613 0.5344 -2.547 0.017389 * temp.ret -8.2384 1J200 -4.291 0.000234 *** Sign if. codes： 0 0.001 0.01 4it' 0.05 iZ 0.1 t： ? I Residual standard error: 5.269 on .7.5 degrees of freedom Multiple R-squared: 0,9148； Adjusted R-sq?ared: 0.9011 F-statistic; 67.06 on 4 and 25 DF, p-value: 5,348e-13
[0091] 重新建模后的各項(xiàng)系數(shù)都具有不同程度的顯著性，此時(shí)模型總體R方為:〇.9011擬 合程度極高，其標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)誤差僅為5.269。
[0092] 上述數(shù)據(jù)中，Intercept為回歸常數(shù)。
[0093] 得到最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下：
[0094] energy.elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env- 8.2384temp.ret〇
[0095] 可選地，還可以對(duì)回歸模型進(jìn)行驗(yàn)證：
[0096] 首先，通過(guò)回歸平方和SSR與總平方和SST的比計(jì)算，如下：
[0097]
[0098] 將參數(shù)代入上式，得：
[0099] R2 = O.9148
[0100] 該數(shù)值極高，說(shuō)明該回歸方程擬合程度非常好，反映在因變量能耗的變差中，能被 環(huán)境溫度、回水溫度、水能耗等參數(shù)的多元回歸方程所解釋的比例為91.48%，在可接受的 范圍內(nèi)。
[0101] 由于回歸模型存在隨機(jī)誤差項(xiàng)，在一定程度上影響預(yù)測(cè)結(jié)果，因此需計(jì)算出平均 的誤差做以參考，計(jì)算如下：
[0102]
[0103] 得：Se = 5.269
[0104] 即，根據(jù)所建立的多元回歸方程，用環(huán)境溫度等參數(shù)及來(lái)預(yù)測(cè)電能耗時(shí)，平均誤差 為5.269Kw*h的電能耗。
[0105] 運(yùn)用F檢驗(yàn)可檢驗(yàn)因變量能耗與k個(gè)自變量之間的線性關(guān)系是否顯著。
[0106] 首先，提出假設(shè)：
[0107] Ηο：βι = β2 = 0
[0108]
[0109] 計(jì)算檢驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)量F:
[0110]
[0111] 得F = 67 · 065，根據(jù)分子自由度k = 5，分母自由度η-k-l = 24，查F分布表Fa( 5，24) =2.621.而F>Fa，拒絕原假設(shè)，認(rèn)為因變量與自變量之間的線性回歸關(guān)系顯著。
[0112] 通過(guò)該模型可看出，以月為維度時(shí)，影響電能耗的主要因素為補(bǔ)水量 (energy. wat )，同時(shí)其他參數(shù)也具有不同程度的影響，依次為回水溫度(temp. ret)，水箱溫 度(temp.wat)，環(huán)境溫度(temp.env)。而在模型中被剔除的水位(water, lev)是由于運(yùn)行期 間每天平均的水位基本相似，造成其變化程度較小，無(wú)法計(jì)入模型中參考。
[0113] 由于補(bǔ)水量的大小、水箱溫度的高低由用戶實(shí)際需求決定，因此在自適應(yīng)調(diào)節(jié)中 應(yīng)當(dāng)在滿足用戶使用的前提下盡量降低補(bǔ)水量與回水溫度及水箱溫度，而環(huán)境溫度這一重 要因素屬于不可抗力，但可控制機(jī)組在環(huán)境溫度較高時(shí)進(jìn)行加熱，便可對(duì)環(huán)境溫度這一重 要因素進(jìn)行合理運(yùn)用。
[0114] 本發(fā)明還提供一種熱水系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其根據(jù)上述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自 適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)，包括
[0115] 獲取用戶用水時(shí)段;獲取用戶近期內(nèi)的日均水耗量，需求水溫；如：7:00-24:00用 水或24小時(shí)用水
[0116] 獲取當(dāng)前水溫，若低于需求溫度10度，強(qiáng)制加熱至需求溫度；
[0117] 獲取當(dāng)前水位，若低于液位：日均水能耗/(水箱底面積*5)*100,即安全水位，則強(qiáng) 制補(bǔ)水至該液位；
[0118]根據(jù)近期日平均水能耗，代入0:00至當(dāng)前時(shí)段期間其他日平均參數(shù)值，估算當(dāng)天 日平均電能耗；
[0119]根據(jù)估算的當(dāng)日總電能耗與水能耗之比計(jì)算單位電能耗（即：每噸水耗電），并與 近期平均單位電能耗對(duì)比，若低于近期均值，則降低補(bǔ)水量，降低回水溫度；
[0120] 在環(huán)境溫度較高時(shí)11:00后上調(diào)水溫，啟動(dòng)加熱，并上調(diào)水位，啟動(dòng)補(bǔ)水；
[0121] 在用水高峰時(shí)段設(shè)置回水溫度為需求水溫-10,其余時(shí)段將回水溫度設(shè)置為需求 水溫-15;
[0122] 在環(huán)境溫度開始下降時(shí)（17:00)下調(diào)水位，停止補(bǔ)水，同時(shí)判斷水溫是否達(dá)到需求 水溫，若沒(méi)達(dá)到，繼續(xù)加熱至需求水溫+3并下調(diào)設(shè)定溫度；
[0123] 夜間（23:00)后根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算23:00-次日7:00用水量占一天內(nèi)總用水量的比 重，若小于10%，則將回水溫度設(shè)定為需求水溫-20,若大于10%，則設(shè)定回水溫度為需求水 溫-15;
[0124] 若存在供水時(shí)段限制，則在超出的時(shí)段將供水停止；
[0125] 在早上7 :00-10:00檢測(cè)水溫是否小于需求水溫-10,若成立，則上調(diào)設(shè)定水位，加 熱至需求水溫-5停止。
[0126] 可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做 出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其特征在于，其包括如下步 驟： 51、 建立最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型； 52、 根據(jù)最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型對(duì)熱水系統(tǒng)中各個(gè)日平均參數(shù)值進(jìn)行優(yōu)化調(diào) 整，所述日平均參數(shù)值包括電能耗、水能耗、水位、水溫、環(huán)境溫度、回水溫度。2. 如權(quán)利要求1所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其特征在于， 所述最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下： energy .elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env-8.2384temp. ret，其中energy .elc為日平均電能耗、energy .wat為日平均水能耗、temp, wat 為日平均水溫、temp. env為日平均環(huán)境溫度、temp. ret為日平均回水溫度。3. 如權(quán)利要求1所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其特征在于， 所述步驟S1包括如下子步驟： 511、 采集預(yù)設(shè)時(shí)間間隔區(qū)間內(nèi)每天的平均參數(shù)值，所述平均參數(shù)值包括日平均電能 耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、日平均回水溫度，通過(guò)開源 平臺(tái)R分析平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r; 512、 根據(jù)平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r確定熱水系統(tǒng)能耗與各個(gè)平均參數(shù)值之間的 相關(guān)關(guān)系，并且基于相關(guān)關(guān)系建立熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型； 513、 確定熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型各個(gè)平均參數(shù)值的系數(shù)，重新得到熱水系統(tǒng)能耗的 回歸模型;并對(duì)重新得到的熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型進(jìn)行修正得到最優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回 歸模型。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其特征在 于， 所述步驟S11包括： 某一月日平均電能耗、日平均水能耗、日平均水位、日平均水溫、日平均環(huán)境溫度、日平 均回水溫度6組平均參數(shù)值，并導(dǎo)入開源平臺(tái)R; 繪制6組平均參數(shù)值兩兩之間的散點(diǎn)圖矩陣，并進(jìn)行直觀觀測(cè)，并通過(guò)如下公式獲得6 組平均參數(shù)值兩兩之間的相關(guān)性r;其中η為每組平均參數(shù)值的個(gè)數(shù)，x、y分別代表兩兩平均參數(shù)值。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng)運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其特征在 于，所述步驟S12包括： 通過(guò)相關(guān)性r獲得日平均電能耗energy · elc與日平均水能耗energy .wat之間第一正相 關(guān)，日平均電能耗energy . elc與日平均環(huán)境溫度temp . env第一負(fù)相關(guān)，日平均電能耗 energy · elc與日平均水位water · lev及日平均水溫temp .wat具有第二正相關(guān)關(guān)系，日平均 電能耗energy. elc與日平均回水溫度temp. ret具有第二負(fù)相關(guān);第一絕對(duì)值大于第二絕對(duì) 值； 則熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下形式： energy. elc = Po+Pienergy. wat+02tem.wat+03tem. env +04tem.ret+05wat. lev+ξ 式中： β0為回歸常數(shù);扮至說(shuō)為回歸系數(shù);ξ為隨機(jī)誤差項(xiàng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的靈活的知識(shí)點(diǎn)體系構(gòu)建方法，其特征在于， 所述步驟S13包括： 通過(guò)最小二乘法獲得的值，從而重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型； 剔除日平均水位wat. lev，并重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型； 確定重新得到熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型的R方為0.9011時(shí)的各個(gè)回歸系數(shù)值，得到最 優(yōu)熱水系統(tǒng)能耗的回歸模型如下： energy .elc = 122.7399+12.1925energy.wat+4.4514temp.wat-1.3613temp.env-8.2384temp.ret〇7. -種熱水系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)方法，其根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于能源供應(yīng)系統(tǒng)的自適應(yīng) 運(yùn)維和參數(shù)調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括 獲取用戶用水時(shí)段;獲取用戶近期內(nèi)的日均水耗量，需求水溫； 獲取當(dāng)前水溫，若低于需求溫度10度，強(qiáng)制加熱至需求溫度； 獲取當(dāng)前水位，若低于液位：日均水能耗/(水箱底面積*5)*100,即安全水位，則強(qiáng)制補(bǔ) 水至該液位； 根據(jù)近期日平均水能耗，代入〇:〇〇至當(dāng)前時(shí)段期間其他日平均參數(shù)值，估算當(dāng)天日平 均電能耗； 根據(jù)估算的當(dāng)日總電能耗與水能耗之比計(jì)算單位電能耗（即：每噸水耗電），并與近期 平均單位電能耗對(duì)比，若低于近期均值，則降低補(bǔ)水量，降低回水溫度； 在環(huán)境溫度較高時(shí)上調(diào)水溫，啟動(dòng)加熱，并上調(diào)水位，啟動(dòng)補(bǔ)水； 在用水高峰時(shí)段設(shè)置回水溫度為需求水溫-10,其余時(shí)段將回水溫度設(shè)置為需求水溫-15； 在環(huán)境溫度開始下降時(shí)下調(diào)水位，停止補(bǔ)水，同時(shí)判斷水溫是否達(dá)到需求水溫，若沒(méi)達(dá) 到，繼續(xù)加熱至需求水溫+3并下調(diào)設(shè)定溫度； 夜間后根據(jù)歷史數(shù)據(jù)計(jì)算23:00-次日7:00用水量占一天內(nèi)總用水量的比重，若小于 10%，則將回水溫度設(shè)定為需求水溫-20,若大于10%，則設(shè)定回水溫度為需求水溫-15; 若存在供水時(shí)段限制，則在超出的時(shí)段將供水停止； 在早上7:00-10:00檢測(cè)水溫是否小于需求水溫-10,若成立，則上調(diào)設(shè)定水位，加熱至 需求水溫-5停止。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK106056474SQ201610389868
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】林海, 許國(guó)良, 許飛, 易文凱, 肖子琦
【申請(qǐng)人】武漢企鵝能源數(shù)據(jù)有限公司