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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115344974B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210966980.5，技术领域涉及：G06F30/18；该发明授权一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法是由刘少雄;林小杰;钟崴;徐漠北设计研发完成，并于2022-08-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法。该方法为：根据供热区域内建筑物和街道的地理位置，确定分布式能源站可能的位置；根据供热区域内需要供热的建筑物的地理位置分布以及建筑物所需热负荷大小，确定规划区域内建筑的典型热负荷大小；运用层次聚类算法，确定分布式能源站可能的位置方案组合；针对分布式能源站可能的位置方案组合，根据热工水力约束，求解约束条件，以管网初投资成本最小为目标，运用双层优化求解得到可能方案的最优结果；针对所有可能方案的最优结果，以区域内初投资成本最小的方案为最终方案，完成分布式能源站位置的选址。本发明可以广泛应用于供热系统优化规划技术领域中。

本发明授权一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于层次聚类方法的分布式区域供热系统能源站选址规划方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：根据供热区域内建筑物和街道的地理位置，确定分布式能源站可能的位置； 步骤S2：根据供热区域内需要供热的建筑物的地理位置分布以及建筑物所需热负荷大小，确定规划区域内建筑的典型热负荷大小；运用层次聚类算法，确定分布式能源站可能的位置方案组合；具体方法如下：将类似地区的建筑依据建筑类别、建筑位置信息、建筑的建造年代做建筑场景的初步划分，再依据天气条件做气象数据场景的划分，从而实现完整的建筑场景划分，依据划分后的建筑场景确定建筑的典型热负荷大小，进而得到规划区域内建筑的典型热负荷大小； 将建筑物的地理位置用二维坐标表示，将建筑物的热负荷大小进行无量纲化；然后将二者作为输入，运用层次聚类算法计算可能方案；所述层次聚类算法中：不同点之间欧氏距离的计算公式如下式1，不同簇之间的距离运用Ward方法计算，计算公式如下式2； 根据聚类算法中不同簇之间的距离筛选出合适的簇数以及分布式能源站可能的位置，确定分布式能源站可能的位置方案组合； 建筑物i和建筑物j之间的欧式距离di,j的计算公式为： 式中，p为输入建筑物数据的总维数，取值为3；k代表第k个维数；i和j分别表示输入的第i个建筑物和第j个建筑物；xik和xjk分别为第i和j个建筑的第k维输入数据； 针对所有建筑物数据，同一维度下的簇s和簇r之间的Ward距离Lr,s的计算公式为： 式中，nr代表簇r中建筑物的个数，ns代表簇s中建筑物的数据个数，xri和xsj分别为同一维度下簇r中建筑i和簇s中建筑j的输入数据；dxri,xsj代表xri和xsj之间的欧式距离； 步骤S3：针对分布式能源站可能的位置方案组合，根据热工水力约束，求解约束条件，以管网初投资成本最小为目标，运用双层优化求解得到可能方案的最优结果，方案具体包括供热区域内所设计的输热管道拓扑结构及其管径大小；其中：约束条件具体如下所示： Cn＝Qn,j,invest·cinvest+yn,j·cinvestfix                     3Qloss,n,t＝Qn,j,invest·floss,t+yn,j·flossfix,t                   4Qn,j,t＝Qi,n,t‑Qloss,n,t                         5Qi,n,invest＝Qn,j,invest                          6‑Qi,n,invest≤Qi,n,t≤Qi,n,invest                       8‑Qn,j,invest≤Qn,j,t≤Qn,j,invest                      9yn,j∈{0,1}                            10式中，Cn是管网n的初投资，CNY；Qn,j,invest是管网n的传热能力，kW；Qn,j,t是管网n在时刻t时流出的热流，kW；Qi,n,t是管网n在时刻t时流入的热流，kW；Qloss,n,t是管网n在时刻t时的热损失，kW；yn,j是决策变量，0代表没有管网，1代表有管网；cinvest是单位输入量的初投资成本，CNYkW；cinvestfix是固定投资花费，CNY；floss,t是时刻t取决于输热能力的成本系数kWkW；flossfix,t是时刻t取决于固定投资花费的成本系数，kWkW；是最小管网输运限制，kW，最大管网输运限制，kW； 目标函数为管网初投资成本最小，计算公式为： Obj＝min∑Cn                    11运用双层优化求解得到可能方案的最优结果，具体为：上层采用混合整数线性规划求解供热区域内所设计的输热管道拓扑结构，下层采用线性规划求解对应每个管段的管径大小； 步骤S4：针对步骤S3中得到的所有可能方案的最优结果，以区域内初投资成本最小的方案为最终方案，完成分布式能源站位置的选址；根据《市政工程投资估算指标》中给出的不同规模区域能源站的初投资，计算得到其单位面积对应的初投资，最后拟合得到不同规模大小分布式能源站的成本曲线，然后将步骤S3求解得到的方案所对应的分布式能源站规模大小代入所求成本曲线中计算出各分布式能源站的初投资，最后根据公式12计算得到最终的区域内初投资成本最小的方案，完成分布式能源站位置的选址； C＝Cp+Ch             12式中，Cp和Ch分别为管网的投资成本和分布式能源站的投资成本。

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