本技术涉及供热系统，具体而言，涉及一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法、装置。
背景技术：
1、区域供热网络是现代城市综合能源网络的重要组成部分，在中国北方地区的居民生活、工业制造等场景得到了广泛的应用。为充分共享热传输基础设施，相关地区通常聚集建立区域供热网络。为了确保供热网络的安全、节能与低碳运行，有必要对其进行快速、准确的针对热网动态热力的建模。
2、目前已有很多研究通过对供热系统数字化建模的灵活性提高新能源的渗透率和能源利用率，在这些建模的研究中一部分对供热管网的内部动态热力采用以求解偏微分方程为代表的有限元方法进行精细化的建模，但是这给系统运行带来了巨大的计算量，因其要根据数据的边界条件构建热网全部管道的全部微元热力才能获得其中需要节点的热力状态。事实上，在状态估计中大部分问题只需要获得内部一个节点的估计值，以表达实际传感器的测量数据，而出于对计算速度的考虑，在构建热网模型问题上，另一部分方案采用了代表整体的集总参数方程进行不考虑管道内部动态的等值建模，这又带来了当网络拓扑过于复杂且内部传感器布置数量不充分时，多级连接的集成等值模型难以建模与近似处理的方案测量精度不足的问题。因此，如何综合考虑局部的高精度动态热力建模与整体的快速等值建模来实现对区域供热网络动态热力集成等值建模是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法、装置，有效地解决了如何综合考虑局部的高精度动态热力建模与整体的快速等值建模来实现对区域供热网络动态热力集成等值建模的问题。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法，所述方法包括：
3、基于划分算法将目标区域内的供热网络抽象得到的有向图进行划分，得到多个包含未知参数的初步集群分段等值模型；所述有向图的边划分得到多个中间节点；所述有向图的节点为抽象后的分流节点和管道节点，所述有向图的边为分流节点和管道节点之间的距离；
4、基于供热网络的特征辨识所述初步集群分段等值模型中的未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型，并将所述不包含未知参数的初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型；所述集群分段等值模型用于输出中间节点的预测温度数据；所述集群分段等值模型的参数包括辨识数据时延；
5、根据辨识数据时延参数选择所述集群分段等值模型输出的预测温度数据和采集到的实际温度数据作为特征向量，构建用以补偿所述集群分段等值模型的补偿网络，并融合所述补偿网络和所述集群分段等值模型得到混合半机理集群分段等值模型；
6、基于所述混合半机理集群分段等值模型中计算出中间节点中符合预设条件的关键节点的混合状态估计值，以基于关键节点的混合状态估计值级联多个混合半机理集群分段等值模型，得到区域热网动态热力集成等值模型，所述动态热力集成等值模型用于控制区域内的供热网络的热力传递。
7、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基于划分算法将区域内的供热网络抽象得到的有向图进行划分，得到多个包含未知参数的初步集群分段等值模型，包括：
8、基于供热网络内的节点之间的连接关系设计节点划分规则，并将所述节点划分规则输入至划分算法中；
9、所述划分算法基于所述节点划分规则对抽象得到的有向图进行分段划分，得到初步集群分段等值模型。
10、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述划分算法基于所述节点划分规则对抽象得到的有向图进行划分，得到初步集群分段等值模型，包括：
11、获取有向图的节点之间在进行分段划分得到的中间节点的管道输入温度和环境温度；
12、所述初步集群分段等值模型处理所述中间节点的管道输入温度和环境温度，得到所述中间节点的预测温度数据和预测的下一时刻的温度变化量。
13、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述基于供热网络的特征辨识所述初步集群分段等值模型中的未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型，包括：
14、将统计得到的所述供热网络的实际温度数据的数量和中间节点的数量，以及计算得到的中间节点在满足预设惩罚条件时的惩罚值和所述初步集群分段等值模型输出的末端管道节点的预测温度数据与实际温度数据之间的偏差，输入至模型参数辨识网络中；
15、所述模型参数辨识网络处理所述供热网络的实际温度数据的数量、中间节点的数量、中间节点在满足预设惩罚条件时的惩罚值以及所述初步集群分段等值模型输出的末端管道节点的预测温度数据与实际温度数据之间的偏差，得到所述初步集群分段等值模型中的未知参数所对应的参数值，并消除未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型。
16、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述将所述不包含未知参数的初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型，包括：
17、将所述模型参数辨识网络输出的参数值固定在初步集群分段等值模型中，以参数值代替所述初步集群分段等值模型中的未知参数，以将初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型；
18、使用验证数据集对所述集群分段等值模型进行验证，并根据验证结果对所述集群分段等值模型进行再次优化。
19、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述构建用以补偿所述集群分段等值模型的补偿网络，并融合所述补偿网络和所述集群分段等值模型得到混合半机理集群分段等值模型，包括：
20、基于比例因子对补偿网络进行运算和迁移处理，得到迁移处理后的比例补偿网络；
21、将所述迁移处理后的比例补偿网络和预测温度数据进行融合，得到混合半机理集群分段等值模型。
22、结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述基于所述混合半机理集群分段等值模型中计算出中间节点中符合预设条件的关键节点的混合状态估计值，以基于关键节点的混合状态估计值级联多个混合半机理集群分段等值模型，得到区域热网动态热力集成等值模型，包括：
23、调用所述关键节点的动态热力传递特性、关键节点的连接关系以及所述关键节点通过所述混合半机理集群分段等值模型计算出的关键节点的混合状态估计值；
24、基于所述关键节点的混合状态估计值、动态热力传递特性和关键节点的连接关系以等值模型的形式建立构建出区域供热网络的动态热力集成等值模型。
25、第二方面，本技术实施例提供了一种区域供热网络动态热力集成等值建模装置，所述装置包括：
26、划分模块，用于基于划分算法将目标区域内的供热网络抽象得到的有向图进行划分，得到多个包含未知参数的初步集群分段等值模型；所述有向图的边划分得到多个中间节点；所述有向图的节点为抽象后的分流节点和管道节点，所述有向图的边为分流节点和管道节点之间的距离；
27、辨识模块，用于基于供热网络的特征辨识所述初步集群分段等值模型中的未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型，并将所述不包含未知参数的初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型；所述集群分段等值模型用于输出中间节点的预测温度数据；所述集群分段等值模型的参数包括辨识数据时延；
28、融合模块，用于根据辨识数据时延参数选择所述集群分段等值模型输出的预测温度数据和采集到的实际温度数据作为特征向量，构建用以补偿所述集群分段等值模型的补偿网络，并融合所述补偿网络和所述集群分段等值模型得到混合半机理集群分段等值模型；
29、级联模块，用于从所述混合半机理集群分段等值模型中计算出中间节点中的关键节点的混合状态估计值，以基于关键节点的混合状态估计值级联多个混合半机理集群分段等值模型，得到区域热网动态热力集成等值模型，以控制区域内的供热网络的热力传递。
30、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行任意一项所述的一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法的步骤。
31、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任意一项所述的一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法的步骤。
32、本技术实施例提供的一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法，所述方法包括：基于划分算法将目标区域内的供热网络抽象得到的有向图进行划分，得到多个包含未知参数的初步集群分段等值模型；所述有向图的边划分得到多个中间节点；所述有向图的节点为抽象后的分流节点和管道节点，所述有向图的边为分流节点和管道节点之间的距离；基于供热网络的特征辨识所述初步集群分段等值模型中的未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型，并将所述不包含未知参数的初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型；所述集群分段等值模型用于输出中间节点的预测温度数据；所述集群分段等值模型的参数包括辨识数据时延；根据辨识数据时延参数选择所述集群分段等值模型输出的预测温度数据和采集到的实际温度数据作为特征向量，构建用以补偿所述集群分段等值模型的补偿网络，并融合所述补偿网络和所述集群分段等值模型得到混合半机理集群分段等值模型；基于所述混合半机理集群分段等值模型中计算出中间节点中符合预设条件的关键节点的混合状态估计值，以基于关键节点的混合状态估计值级联多个混合半机理集群分段等值模型，得到区域热网动态热力集成等值模型，所述动态热力集成等值模型用于控制区域内的供热网络的热力传递，实现了对区域供热网络进行动态热力等值建模，可以提供系统的设计、并进行优化和提高管理效率，增加区域供热网络的灵活性和可扩展性，并提升供热网络的容错性和可靠性，也可以用于对实际区域供热系统的实际特性任意精度逼近划分，降低了建模难度，并可以结合任意复杂度的神经网络模型，从而综合考虑了局部的高精度动态热力建模与整体的快速等值建模来实现对区域供热网络动态热力集成等值建模的效果。
1.一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于划分算法将区域内的供热网络抽象得到的有向图进行划分，得到多个包含未知参数的初步集群分段等值模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述划分算法基于所述节点划分规则对抽象得到的有向图进行划分，得到初步集群分段等值模型，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于供热网络的特征辨识所述初步集群分段等值模型中的未知参数，得到不包含未知参数的初步集群分段等值模型，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述不包含未知参数的初步集群分段等值模型优化为集群分段等值模型，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建用以补偿所述集群分段等值模型的补偿网络，并融合所述补偿网络和所述集群分段等值模型得到混合半机理集群分段等值模型，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述混合半机理集群分段等值模型中计算出中间节点中符合预设条件的关键节点的混合状态估计值，以基于关键节点的混合状态估计值级联多个混合半机理集群分段等值模型，得到区域热网动态热力集成等值模型，包括：
8.一种区域供热网络动态热力集成等值建模装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7任意一项所述的一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至7任意一项所述的一种区域供热网络动态热力集成等值建模方法的步骤。
