一种西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法与流程

技术特征：
1.一种西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：包括，基于卫星遥感技术和神经网络方法识别西南边跨境地区的建筑形态，确认典型建筑形式；基于大数据聚类算法确定典型建筑冷热电负荷模型的输入参数；基于实际历史数据建立数据库；构建西南边跨境地区的所述典型城市典型建筑冷热电负荷模型；基于多层次指标对所述典型建筑冷热电负荷模型进行校准验证。2.如权利要求1所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：所述典型建筑形式的确认包括，实际调研西南边跨境典型城市不同功能类型的典型建筑形式的基本信息，并对采集到的大量数据样本进行清洗和异常值剔除；确定西南边跨境区域典型城市和建筑功能类型，基于卫星遥感技术获取西南边跨境区域建筑遥感图像，采用计算机神经网络算法从光学卫星影像中提取建筑轮廓，识别西南边跨境地区典型城市建筑的典型形态，结合实际调研得到的所述基本信息，确定西南边跨境地区典型城市不同功能类型的典型建筑形式。3.如权利要求2所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：所述输入参数的确认包括，提取建筑围护结构、室内负荷扰量、建筑供能用能设备的特征参数，采用大数据聚类算法归纳典型的所述建筑围护结构构造、室内负荷扰量、建筑供能用能设备的分类，确定典型建筑模型输入参数。4.如权利要求1～3任一所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：所述聚类算法包括，确定聚类数k和聚类中心，计算欧式距离，将案例划分到距离最近的聚类中心所在的类，不断地进行重新分配和计算，以增加类内的相似度和降低类间相似度为原则迭代，直到聚类中心不再发生变化或者变化区间达到一定的收敛标准或者达到预先指定的迭代次数，得到最终聚类结果，所述欧氏距离的表达式为：其中，x
ij
为第i个信息的第j个特征参数的值，x
kj
为第k类的聚类中心的第j个变量的值。5.如权利要求4所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：采用误差平方和准则函数评估所述聚类结果，统计相应的聚类结果和twss，并绘制成横坐标为聚类数k，纵坐标为twss的图，利用拐点法判定图中的拐点位置，对应的类别数k即为最佳的聚类数，所有类别总的组内平方和的计算公式为：其中，k为聚类数，k个聚类分别为{c1,c2,
…
c
i
,
…
c
k
},p为聚类c
i
中的某个案例，k个聚类中心分别为{m1,m2,
…
m
i
,
…
m
k
}，p和m
i
均是多维的。6.如权利要求1～3或5任一所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方
法，其特征在于：所述数据库的建立包括，先基于西南边跨境地区典型城市的实际历史气象数据，确定室外气象参数；再统计典型建筑的实际室内设计参数，并参照现行标准中对室内环境参数的要求，确定典型建筑室内设计参数；最后基于所述典型建筑的实际用能情况和控制策略设置，统计聚类得到西南边跨境地区典型建筑的用能习惯作息，建立西南边跨境区域典型城市用能模式数据库。7.如权利要求6所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：所述典型城市典型建筑冷热电负荷模型的构建包括，根据不同的典型城市、建筑功能类型和典型建筑形式，在sketchup软件建立与实际典型建筑一致的建筑三维模型，并将三维模型导入trnsys仿真模拟平台，建立典型建筑模型；基于典型建筑模型输入参数，在trnsys仿真模拟平台trnbuild中对建筑物模型相关参数进行设置，并在trnsys仿真模拟平台simulation studio中调用建筑能源系统设备模型模块，建立能源系统冷热电模型，将基于西南边跨境地区实际历史数据确定的室内外设计参数数据库、考虑不确定性的西南边跨境城市建筑典型建筑用能作息导入simulation studio的在线输出组件，将信息传递给建筑及能源系统模型，最终，在动态仿真模拟平台trnsys中构建得到西南边跨境地区典型城市典型建筑冷热电负荷模型。8.如权利要求1～3、5或7任一所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：trnsys软件使用热平衡法来模拟计算冷热负荷，热平衡方程为：q
asol
q
lwr
q
conv
q
ko
＝0；其中，q
ko
是通过墙体的导热，q
asol
是太阳直射福射和散射福射的吸收值，q
lwr
是与室外空气、地面、天空、其他建筑表面间的净长波辐射交换，q
conv
是与室外空气的对流热交换。9.如权利要求8所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：电负荷的计算公式为：其中，e(τ)为计算时间段为τ时对应用电设备的平均电负荷，i、n分别表示用电设备的类型和该用电设备的数量，τ为用电设备消耗电能的计算时段，p
i
为i类型用电设备的安装功率，α
i
(τ)为i类型用电设备的同时使用系数，取值范围为0-1，s
i
(τ)为i类型用电设备的功耗系数。10.如权利要求1～3、5、7或9任一所述的西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法，其特征在于：所述校准验证包括，将仿真模型模拟得到的冷热电设计负荷指标与设计标准对比，校准并验证计算设计负荷指标的准确性；对计算所得设计日负荷特性系数进行分析，校准并验证其是否符合实际建筑特性；将能耗模拟计算所得各种类型建筑物的能耗计算结果与实际运行建筑的能耗统计值进行比对，校准并验证能耗模拟计算结果的合理性。

技术总结
本发明公开了一种西南边跨境区域的典型建筑冷热电负荷模型构建方法包括，基于卫星遥感技术和神经网络方法识别西南边跨境地区的建筑形态，确认典型建筑形式；基于大数据聚类算法确定典型建筑冷热电负荷模型的输入参数；基于实际历史数据建立数据库；构建西南边跨境地区的所述典型城市典型建筑冷热电负荷模型；基于多层次指标对所述典型建筑冷热电负荷模型进行校准验证。本方法可以解决现有模型无法大规模推广，典型建筑选取、建筑基本信息和数据难以获取，西南边跨境区域的建筑信息数据和资料的搜集整理工作难度大、工作量大，西南边跨境区域负荷仿真模拟的准确性较低的问题。跨境区域负荷仿真模拟的准确性较低的问题。跨境区域负荷仿真模拟的准确性较低的问题。


技术研发人员：陈姝敏 司大军 高杉雪 李玲芳 陈义宣
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31