CN115688330A - 一种热网动态状态估计方法、存储介质及终端 - Google Patents

一种热网动态状态估计方法、存储介质及终端 Download PDF

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CN115688330A
CN115688330A CN202110850053.2A CN202110850053A CN115688330A CN 115688330 A CN115688330 A CN 115688330A CN 202110850053 A CN202110850053 A CN 202110850053A CN 115688330 A CN115688330 A CN 115688330A
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China
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supply network
heat supply
temperature
heat
dynamic state
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孙宏斌
郭庆来
尹冠雄
潘昭光
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Tsinghua University
Toyota Motor Corp
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Tsinghua University
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明实施例提供一种热网动态状态估计方法、存储介质及终端。所述方法包括：建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗；构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量；构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量；根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数；建立热网动态状态估计的约束条件，所述约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与所述频域窗内每一个频率分量的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关；根据所述目标函数和所述约束条件构建热网动态状态估计模型；求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量。

Description

一种热网动态状态估计方法、存储介质及终端
技术领域
本发明涉及综合能源***的运行和控制技术领域，特别涉及一种热网动态状态估计方法、存储介质及终端。
背景技术
综合能源***在提高能源利用效率、促进新能源消纳、降低用能成本等方面有着巨大优势，是未来能源***的发展趋势。多能流综合能量管理***(IEMS)利用信息流来调控能量流，是确保综合能源***安全经济和绿色高效的智能决策“大脑”。其中，状态估计技术负责提供实时、可靠、一致、完整的运行状态信息，为后续安全分析和优化调控提供可信的运行数据，是IEMS的基础模块。
目前，热网的状态估计研究仍处于起步阶段，考虑管道温度动态的状态估计技术尚未成熟。随着综合能源***的发展，热网与其它能源网络的耦合不断加深，频繁的调控逐渐成为常态，管网温度呈现明显的时延和动态过程。然而，传统的热网稳态状态估计无法考虑管道内的温度动态过程，因此具有较大的局限性。与此同时，传统的基于离散差分方法的热网动态状态估计由于引入了大量的时空微元，具有较高的复杂度，无法满足大型供热网络的需求。工程中，大多数热网采用质调节的方式，即保持网络流量不变，通过调节供热温度满足热负荷的需求，这使得温度成为热网动态状态估计的主要考虑因素。
因此，针对采用质调节的热网应用场景，亟需提出考虑热网管道温度动态特性的热网动态状态估计方法，以便为综合能源***的运行和控制提供有力的数据支撑。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：提供一种考虑热网管道温度动态特性的热网动态状态估计方法，以获得热网实时、可靠、一致、完整的热力工况运行状态。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种热网动态状态估计方法，包括：建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗；构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量；构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量；根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数；建立热网动态状态估计的约束条件，所述约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与所述频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关；以及根据所述热网动态状态估计的目标函数和所述热网动态状态估计的约束条件构建热网动态状态估计模型；求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量。
可选地，所述求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量包括：利用拉格朗日方法或内点法对所述热网动态状态估计模型进行求解，获得各采样时刻热网动态状态估计的状态向量。
可选地，所述建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗包括：
(1－1)定义时域窗宽It，所述It为正整数，取值由热网调度人员给定，定义时域窗内第u个采样时刻为τu＝τ-u△t,u＝0,1,…,It-1，所述τ为热网当前时刻，所述△t为热网的采样间隔时间，定义当前时域窗宽为It,e，所述It,e为正整数，取值由热网调度人员给定，定义历史时域窗宽为It,h，所述It,h为正整数，取值由调度人员给定，所述It、It,e和It,h满足以下关系式：
It＝It,e+It,h
(1－2)定义频域窗宽为If，所述If的取值由热网调度人员给定，定义频域窗内第d个频率分量为ωd,d＝0,1,…,If-1，所述ωd由下式计算得到：
Figure BDA0003182071550000021
可选地，所述频域窗宽If小于等于所述时域窗宽It的一半。
可选地，所述热网管道的温度动态约束包括：
(2－1)频域窗内所述每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束：
Figure BDA0003182071550000031
式中，所述
Figure BDA0003182071550000032
为热网管道ip的末端温度在频域窗内第d个分量的值，所述
Figure BDA0003182071550000033
为待求复数变量，所述
Figure BDA0003182071550000034
为所述热网管道ip的首端温度在频域窗内第d个频率分量的值，所述
Figure BDA0003182071550000035
为待求复数变量；所述
Figure BDA0003182071550000036
为热网管道ip的长度；所述
Figure BDA0003182071550000037
和所述
Figure BDA0003182071550000038
分别表示所述热网管道ip的热阻和热感，其值分别为：
Figure BDA0003182071550000039
Figure BDA00031820715500000310
式中，所述ρ为热水的密度，所述
Figure BDA00031820715500000311
为热网管道ip的截面积，所述
Figure BDA00031820715500000312
为管道的热传递系数；
(2－2)热网管道首端温度的时域－频域映射约束：
Figure BDA00031820715500000313
其中，所述Re()表示取复数实部，所述Im()表示取复数虚部，所述θd为由所述频率分量ωd计算的参数，θd计算如下：
θd＝If·ωd-ωd
(2－3)热网管道末端温度的时域－频域映射约束：
Figure BDA00031820715500000314
可选地，所述构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量包括：
(3－1)从热网的数据采集与监视控制***中获取热网当前时刻τ所在时域窗内所有采样时刻τu的热网运行数据，包括：各热网管道首端的温度量测值
Figure BDA00031820715500000315
ip为热网管道编号，各热网管道末端的温度量测值
Figure BDA00031820715500000316
各热源入口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000317
is为热源编号，各热源出口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000318
各热负荷入口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000319
il为热负荷编号，各热负荷出口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000320
(3－2)构建各采样时刻τu热网动态状态估计的量测向量zu：
Figure BDA0003182071550000041
其中，所述
Figure BDA0003182071550000042
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure BDA0003182071550000043
所有热源入口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000044
和所有热负荷入口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000045
构成的列向量；所述
Figure BDA0003182071550000046
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure BDA0003182071550000047
所有热源出口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000048
和所有热负荷出口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000049
可选地，所述构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量包括：
构建各采样时刻τu热网动态状态估计的状态向量xu：
Figure BDA00031820715500000410
其中，所述
Figure BDA00031820715500000411
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度
Figure BDA00031820715500000412
所有热源入口的温度
Figure BDA00031820715500000413
和所有热负荷入口的温度
Figure BDA00031820715500000414
构成的列向量；所述
Figure BDA00031820715500000415
为由采样时刻τu所有热网管道末端的温度
Figure BDA00031820715500000416
所有热源出口的温度
Figure BDA00031820715500000417
和所有热负荷出口的温度
Figure BDA00031820715500000418
构成的列向量。
可选地，所述根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数包括：
Figure BDA00031820715500000419
其中，所述J表示目标函数表达式，所述W为量测误差的协方差矩阵，由热网调度人员给定，上标T表示矩阵转置，所述δ为历史时间窗衰减因子，所述δ由热网调度人员给定。
可选地，所述约束条件还包括热网中的节点温度混合约束，所述热网中的节点温度混合约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500000420
其中，所述Ωn为热网中所有节点的集合，所述in为节点编号，所述
Figure BDA00031820715500000421
为首端与所述节点in相连的管道编号集合，所述
Figure BDA00031820715500000422
为末端与所述节点in相连的管道编号集合，所述
Figure BDA0003182071550000051
为入口与所述节点in相连的热源编号集合，所述
Figure BDA0003182071550000052
为出口与所述节点in相连的热源编号集合，所述
Figure BDA0003182071550000053
为入口与所述节点in相连的热负荷编号集合，所述
Figure BDA0003182071550000054
为出口与所述节点in相连的热负荷编号集合；所述
Figure BDA0003182071550000055
为采样时刻τu管道ip的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；所述
Figure BDA0003182071550000056
为采样时刻τu管道is的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；所述
Figure BDA0003182071550000057
为采样时刻τu管道il的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定。
可选地，所述约束条件还包括热网中的首端温度－节点温度关联约束，所述热网中的首端温度－节点温度关联约束根据如下方程建立：
Figure BDA0003182071550000058
Figure BDA0003182071550000059
Figure BDA00031820715500000510
其中，所述
Figure BDA00031820715500000511
为采样时刻τu节点in的温度，为待求变量。
可选地，所述约束条件还包括热源的温度－功率约束，所述热源的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500000512
其中，所述
Figure BDA00031820715500000513
为采样时刻τu热源is的供热功率，为待求变量；所述C为热水的比热容，为一常量；所述Ωs为热网中所有热源的编号集合。
可选地，所述约束条件还包括热负荷的温度－功率约束，所述热负荷的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500000514
其中，所述
Figure BDA00031820715500000515
为采样时刻τu热负荷il的热功率，为待求变量；所述Ωl为热网中所有热负荷的编号集合。
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行如前所述热网动态状态估计方法的步骤。
本发明实施例还提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行如前所述热网动态状态估计方法的步骤。
综上所述，本发明实施例提供的热网动态状态估计方法，考虑热网管道的动态特性，建立热网动态状态估计的目标函数和约束条件，并根据所述目标函数和所述约束条件构建热网动态状态估计模型，利用拉格朗日方法或内点法对热网状态估计模型进行求解，获得热网动态状态估计的结果。
进一步地，所述热网动态状态估计方法建立的约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与频域窗内每一个频率分量的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关。换句话说，本发明实施例提供的热网动态状态估计方法，采用了频域内管道温度动态约束的形式实现管道温度动态约束的线性化，能够获取热网实时、可靠、一致、完整的动态运行状态。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种热网动态状态估计方法的流程示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，工程中，大多数热网采用质调节的方式，即保持网络流量不变，通过调节供热温度满足热负荷的需求，这使得温度成为热网动态状态估计的主要考虑因素。因此，针对采用质调节的热网应用场景，亟需提出考虑热网管道温度动态特性的热网动态状态估计方法，以便为综合能源***的运行和控制提供有力的数据支撑。
本发明实施例提供了一种考虑热网管道温度动态特性的热网动态状态估计方法，通过建立热网动态状态估计的目标函数，并建立节点温度混合约束、管道首端温度－节点温度关联约束、热源的温度约束、热负荷的温度约束、热网管道的温度动态约束，利用拉格朗日方法或内点法对热网状态估计模型进行求解，获得热网动态状态估计的结果。本发明的热网动态状态估计方法，采用了频域内管道温度动态约束的形式实现管道温度动态约束的线性化，能够获取热网实时、可靠、一致、完整的动态运行状态。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明一实施例提供的一种热网动态状态估计方法的流程示意图。如图1所示，所述热网动态状态估计方法包括以下步骤：
S10：建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗；
S20：构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量；
S30：构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量；
S40：根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数；
S50：建立热网动态状态估计的约束条件，所述约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与所述频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关；
S60：根据所述热网动态状态估计的目标函数和所述热网动态状态估计的约束条件构建热网动态状态估计模型；
S70：求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量。
在S10的具体实施中，建立所述热网动态估计的时域窗包括：定义时域窗宽It，It为正整数，取值由热网调度人员给定，定义时域窗内第u个采样时刻为τu＝τ-u△t,u＝0,1,…,It-1，τ为热网当前时刻，△t为热网的采样间隔时间，定义当前时域窗宽为It,e，It,e为正整数，取值由热网调度人员给定，定义历史时域窗宽为It,h，It,h为正整数，取值由调度人员给定，It、It,e和It,h满足以下关系式：
It＝It,e+It,h。
在S10的具体实施中，建立所述热网动态估计的频域窗包括：定义频域窗宽为If，If的取值由热网调度人员给定，定义频域窗内第d个频率分量为ωd,d＝0,1,…,If-1，ωd由下式计算得到：
Figure BDA0003182071550000081
可选地，所述频域窗宽为If小于等于所述时域窗宽It的一半。
在S20的具体实施中，构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量包括：
S201：从热网的数据采集与监视控制***中获取热网当前时刻τ所在时域窗内所有采样时刻τu的热网运行数据，包括：各热网管道首端的温度量测值
Figure BDA0003182071550000082
ip为热网管道编号(比如，如果热网中一共有4条管道，则编号依次为1，2，3，4)，各热网管道末端的温度量测值
Figure BDA0003182071550000083
各热源入口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000084
is为热源编号，各热源出口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000085
各热负荷入口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000086
il为热负荷编号，各热负荷出口的温度量测值
Figure BDA0003182071550000087
S202：构建各采样时刻τu热网动态状态估计的量测向量zu：
Figure BDA0003182071550000088
其中，
Figure BDA0003182071550000089
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure BDA00031820715500000810
所有热源入口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000811
和所有热负荷入口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000812
构成的列向量；
Figure BDA00031820715500000813
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure BDA00031820715500000814
所有热源出口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000815
和所有热负荷出口的温度量测值
Figure BDA00031820715500000816
在S30的具体实施中，所述构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量包括：构建各采样时刻τu热网动态状态估计的状态向量xu：
Figure BDA00031820715500000817
其中，
Figure BDA00031820715500000818
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度、所有热源入口的温度
Figure BDA00031820715500000819
和所有热负荷入口的温度
Figure BDA00031820715500000820
构成的列向量；
Figure BDA00031820715500000821
为由采样时刻τu所有热网管道末端的温度
Figure BDA00031820715500000822
所有热源出口的温度
Figure BDA00031820715500000823
和所有热负荷出口的温度
Figure BDA00031820715500000824
构成的列向量。
在S40的具体实施中，根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数：
Figure BDA00031820715500000825
其中，J表示目标函数表达式，W为量测误差的协方差矩阵，由热网调度人员给定，上标T表示矩阵转置，δ为历史时间窗衰减因子，δ由热网调度人员给定。
在S50的具体实施中，建立热网动态状态估计的约束条件，所述约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与所述频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关。
具体地，所述建立热网管道的温度动态约束包括S501至S503：
S501：建立频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束：
Figure BDA0003182071550000091
式中，所述
Figure BDA0003182071550000092
为热网管道ip的末端温度在频域窗内第d个分量的值，所述
Figure BDA0003182071550000093
为待求复数变量，所述
Figure BDA0003182071550000094
为所述热网管道ip的首端温度在频域窗内第d个频率分量的值，所述
Figure BDA0003182071550000095
为待求复数变量；所述
Figure BDA0003182071550000096
为热网管道ip的长度；所述
Figure BDA0003182071550000097
和所述
Figure BDA0003182071550000098
分别表示所述热网管道ip的热阻和热感，其值分别为：
Figure BDA0003182071550000099
Figure BDA00031820715500000910
式中，ρ为热水的密度，
Figure BDA00031820715500000911
为热网管道ip的截面积，
Figure BDA00031820715500000912
为管道的热传递系数。
S502：建立热网管道首端温度的时域－频域映射约束：
Figure BDA00031820715500000913
其中，Re()表示取复数实部，Im()表示取复数虚部，θd为由ωd计算的参数，θd计算如下：
θd＝If·ωd-ωd
S503：建立热网管道末端温度的时域－频域映射约束：
Figure BDA0003182071550000101
在本发明的实施例中，所述约束条件还包括热网中的节点温度混合约束，所述热网中的节点温度混合约束根据如下方程建立：
Figure BDA0003182071550000102
其中，Ωn为热网中所有节点的集合，in为节点编号，
Figure BDA0003182071550000103
为首端与节点in相连的管道编号集合，
Figure BDA0003182071550000104
为末端与节点in相连的管道编号集合，
Figure BDA0003182071550000105
为入口与节点in相连的热源编号集合，
Figure BDA0003182071550000106
为出口与节点in相连的热源编号集合，
Figure BDA0003182071550000107
为入口与节点in相连的热负荷编号集合，
Figure BDA0003182071550000108
为出口与节点in相连的热负荷编号集合；
Figure BDA0003182071550000109
为采样时刻τu管道ip的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；
Figure BDA00031820715500001010
为采样时刻τu管道is的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；
Figure BDA00031820715500001011
为采样时刻τu管道il的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定。
在本发明的实施例中，所述约束条件还包括热网中的首端温度－节点温度关联约束，所述热网中的首端温度－节点温度关联约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500001012
Figure BDA00031820715500001013
Figure BDA00031820715500001014
其中，
Figure BDA00031820715500001015
为采样时刻τu节点in的温度，为待求变量。
在本发明的实施例中，所述约束条件还包括热源的温度－功率约束包括，所述热源的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500001016
其中，
Figure BDA00031820715500001017
为采样时刻τu热源is的供热功率，为待求变量；C为热水的比热容，为一常量；Ωs为热网中所有热源的编号集合。
在本发明的实施例中，所述约束条件还包括热负荷的温度－功率约束，所述热负荷的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure BDA00031820715500001018
其中，
Figure BDA0003182071550000111
为采样时刻τu热负荷il的热功率，为待求变量；Ωl为热网中所有热负荷的编号集合。
在S50的具体实施中，根据所述热网动态状态估计的目标函数和所述热网动态状态估计的约束条件构建热网动态状态估计模型。
在本发明的实施例中，所述热网动态状态估计方法还包括：利用拉格朗日方法或内点法对所述热网动态状态估计模型进行求解，获得各采样时刻热网动态状态估计的状态向量。
本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行如前所述热网动态状态估计方法的步骤。
本发明实施例还提供一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行如前所述热网动态状态估计方法的步骤。
综上所述，本发明实施例提供的热网动态状态估计方法，考虑热网管道的动态特性，建立热网动态状态估计的目标函数和约束条件，并根据所述目标函数和所述约束条件构建热网动态状态估计模型，利用拉格朗日方法或内点法对热网状态估计模型进行求解，获得热网动态状态估计的结果。
进一步地，所述热网动态状态估计方法建立的约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与频域窗内每一个频率分量的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关。换句话说，本发明实施例提供的热网动态状态估计方法，采用了频域内管道温度动态约束的形式实现管道温度动态约束的线性化，能够获取热网实时、可靠、一致、完整的动态运行状态。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种热网动态状态估计方法，包括：
建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗；
构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量；
构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量；
根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数；
建立热网动态状态估计的约束条件，所述约束条件包括热网管道的温度动态约束，所述热网管道的温度动态约束与所述频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束、热网管道首端温度的时域－频域映射约束、及热网管道末端温度的时域－频域映射约束相关；
根据所述热网动态状态估计的目标函数和所述热网动态状态估计的约束条件构建热网动态状态估计模型；
求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量。
2.如权利要求1所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述求解所述热网动态状态估计模型获得所述状态向量包括：利用拉格朗日方法或内点法对所述热网动态状态估计模型进行求解，获得各采样时刻热网动态状态估计的状态向量。
3.如权利要求1所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述建立热网动态状态估计的时域窗和频域窗包括：
(1－1)定义时域窗宽It，所述It为正整数，取值由热网调度人员给定，定义时域窗内第u个采样时刻为τu＝τ-u△t,u＝0,1,…,It-1，τ为热网当前时刻，△t为热网的采样间隔时间，定义当前时域窗宽为It,e，It,e为正整数，取值由热网调度人员给定，定义历史时域窗宽为It ,h，It,h为正整数，取值由调度人员给定，It、It,e和It,h满足以下关系式：
It＝It,e+It,h
(1－2)定义频域窗宽为If，所述If的取值由热网调度人员给定，定义频域窗内第d个频率分量为ωd,d＝0,1,…,If-1，ωd由下式计算得到：
Figure FDA0003182071540000021
4.如权利要求3动态状态估计方法，其特征在于，所述频域窗宽If小于等于所述时域窗宽It的一半。
5.如权利要求3动态状态估计方法，其特征在于，所述热网管道的温度动态约束包括：
(2－1)频域窗内每一个频率分量ωd的热网管道温度动态约束：
Figure FDA0003182071540000022
式中，所述
Figure FDA0003182071540000023
为热网管道ip的末端温度在频域窗内第d个分量的值，所述
Figure FDA0003182071540000024
为待求复数变量，所述
Figure FDA0003182071540000025
为所述热网管道ip的首端温度在频域窗内第d个频率分量的值，所述
Figure FDA0003182071540000026
为待求复数变量；所述
Figure FDA0003182071540000027
为热网管道ip的长度；所述
Figure FDA0003182071540000028
和所述
Figure FDA0003182071540000029
分别表示所述热网管道ip的热阻和热感，其值分别为：
Figure FDA00031820715400000210
Figure FDA00031820715400000211
式中，所述ρ为热水的密度，所述
Figure FDA00031820715400000212
为所述热网管道ip的截面积，所述
Figure FDA00031820715400000213
为管道的热传递系数；
(2－2)热网管道首端温度的时域－频域映射约束：
Figure FDA00031820715400000214
其中，所述Re()表示取复数实部，所述Im()表示取复数虚部，所述θd为由所述频率分量ωd计算的参数，所述θd计算如下：
θd＝If·ωd-ωd
(2－3)热网管道末端温度的时域－频域映射约束：
Figure FDA00031820715400000215
6.如权利要求3所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述构建所述时域窗内热网动态状态估计的量测向量包括：
(3－1)从热网的数据采集与监视控制***中获取热网当前时刻τ所在时域窗内所有采样时刻τu的热网运行数据，包括：各热网管道首端的温度量测值
Figure FDA0003182071540000031
ip为热网管道编号，各热网管道末端的温度量测值
Figure FDA0003182071540000032
各热源入口的温度量测值
Figure FDA0003182071540000033
is为热源编号，各热源出口的温度量测值
Figure FDA0003182071540000034
各热负荷入口的温度量测值
Figure FDA0003182071540000035
il为热负荷编号，各热负荷出口的温度量测值
Figure FDA0003182071540000036
(3－2)构建各采样时刻τu热网动态状态估计的量测向量zu：
Figure FDA0003182071540000037
其中，所述
Figure FDA0003182071540000038
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure FDA0003182071540000039
所有热源入口的温度量测值
Figure FDA00031820715400000310
和所有热负荷入口的温度量测值
Figure FDA00031820715400000311
构成的列向量；所述
Figure FDA00031820715400000312
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度量测值
Figure FDA00031820715400000313
所有热源出口的温度量测值
Figure FDA00031820715400000314
和所有热负荷出口的温度量测值
Figure FDA00031820715400000315
7.如权利要求6所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述构建所述时域窗内热网动态状态估计的状态向量包括：
构建各采样时刻τu热网动态状态估计的状态向量xu：
Figure FDA00031820715400000316
其中，所述
Figure FDA00031820715400000317
为由采样时刻τu所有热网管道首端的温度
Figure FDA00031820715400000318
所有热源入口的温度
Figure FDA00031820715400000319
和所有热负荷入口的温度
Figure FDA00031820715400000320
构成的列向量；所述
Figure FDA00031820715400000321
为由采样时刻τu所有热网管道末端的温度
Figure FDA00031820715400000322
所有热源出口的温度
Figure FDA00031820715400000323
和所有热负荷出口的温度
Figure FDA00031820715400000324
构成的列向量。
8.如权利要求7所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述根据所述量测向量和所述状态向量，建立热网动态状态估计的目标函数包括：
Figure FDA00031820715400000325
其中，所述J表示目标函数表达式，所述W为量测误差的协方差矩阵，由热网调度人员给定，上标T表示矩阵转置，所述δ为历史时间窗衰减因子，所述δ由热网调度人员给定。
9.如权利要求1所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述约束条件还包括热网中的节点温度混合约束，所述热网中的节点温度混合约束根据如下方程建立：
Figure FDA0003182071540000041
其中，所述Ωn为热网中所有节点的集合，所述in为节点编号，所述
Figure FDA0003182071540000042
为首端与所述节点in相连的管道编号集合，所述
Figure FDA0003182071540000043
为末端与所述节点in相连的管道编号集合，所述
Figure FDA0003182071540000044
为入口与所述节点in相连的热源编号集合，所述
Figure FDA0003182071540000045
为出口与所述节点in相连的热源编号集合，所述
Figure FDA0003182071540000046
为入口与所述节点in相连的热负荷编号集合，所述
Figure FDA0003182071540000047
为出口与所述节点in相连的热负荷编号集合；所述
Figure FDA0003182071540000048
为采样时刻τu管道ip的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；所述
Figure FDA0003182071540000049
为采样时刻τu管道is的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定；所述
Figure FDA00031820715400000410
为采样时刻τu管道il的流量，为已知量，由量测或水力状态估计给定。
10.如权利要求1所述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述约束条件还包括热网中的首端温度－节点温度关联约束，所述热网中的首端温度－节点温度关联约束根据如下方程建立：
Figure FDA00031820715400000411
Figure FDA00031820715400000412
Figure FDA00031820715400000413
其中，所述
Figure FDA00031820715400000414
为采样时刻τu节点in的温度，为待求变量。
11.如权利要求1述的热网动态状态估计方法，其特征在于，所述约束条件还包括热源的温度－功率约束，所述热源的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure FDA00031820715400000415
其中，所述
Figure FDA00031820715400000416
为采样时刻τu热源is的供热功率，为待求变量；所述C为热水的比热容，为一常量；所述Ωs为热网中所有热源的编号集合。
12.如权利要求1热网动态状态估计方法，其特征在于，所述约束条件还包括热负荷的温度－功率约束，所述热负荷的温度－功率约束根据如下方程建立：
Figure FDA0003182071540000051
其中，所述
Figure FDA0003182071540000052
为采样时刻τu热负荷il的热功率，为待求变量；所述Ωl为热网中所有热负荷的编号集合。
13.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1至12任一项所述热网动态状态估计方法的步骤。
14.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器运行所述计算机指令时执行1至12任一项所述热网动态状态估计方法的步骤。
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