基于最小二乘法的热负荷预测的研究与应用

【摘要】随着能源消耗的不断增加,节能减排已经成为我国一项基本国策。为了在供热行业实现节能减排,城市集中供热正在成为北方冬季供暖的主要形式。而集中供热系统是一个十分复杂的多变量控制系统,具有供热面积大、影响因素多、内部关联性强、滞后时间长、非线性严重等特点。因此在供热系统运行调节过程中对热用户的供给热量进行预测显得十分重要。热负荷预测是供热系统调控中重要的前期工作,有效地预测方法可以使得预测更加准确,进而合理地指导供热,调高供热品质,减少能源浪费。本文主要研究一种简单、实用、精确度高的热负荷预测模型以便对集中供热系统的调控进行指导。本文首先研究了供热负荷的影响因素。通过概算热指标法分析了建筑物稳态和非稳态对供热负荷的影响,验证了在不考虑建筑物内外传热的情况下,供热负荷与室外温度成近似线性关系。在比较了现有的热负荷预测方法优缺点的基础上,提出了基于最小二乘法的预测方法。将室外温度作为自变量,供热量作为因变量,选择换热站某个月的供热量与室外温度历史数据作为待测样本进行最小二乘法拟合,从而确定线性关系中的回归系数。并通过天气预报中的室外温度作为输入参数,对不同的预测周期进行供热量预测。最后设计了一个基于互联网的供热系统管控一体化平台,并将基于最小二乘法的热负荷预测模型应用到该平台中。根据预测结果,指导换热站优化控制过程。逐步提高建筑供热品质并且满足热用户用热需求,并且实现了节能的目的,具有良好的经济价值和社会价值。
【作者】文翰；
【导师】韩新洁；王星哲；
【作者基本信息】大连海事大学，控制工程，2014，硕士
【关键词】热负荷预测；换热站；最小二乘法；供热管理平台；天气预报；

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