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龙图腾网获悉长春工程学院申请的专利一种地源热泵系统优化调度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：CN120868665B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202511385496.3，技术领域涉及：F25B49/00；该发明授权一种地源热泵系统优化调度方法是由徐辉;刘喆;金洪文;吕耀军;潘亮;刘凯月;史芸桐;夏佳乐;马振耀设计研发完成，并于2025-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地源热泵系统优化调度方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种地源热泵系统优化调度方法，涉及新能源利用与供热系统智能控制技术领域，该方法基于热能转换与传输路径，将地源热泵系统划分为末端换热层、水泵输配层和源侧热泵耦合层三层功能结构，构建响应耦合关系与映射模型；采集三层设备运行数据，建立各层时间序列，计算动态延迟结构匹配系数，基于第一阈值识别多层联动响应滞后风险；进一步监测源侧温度变化的二阶导数，计算热惯性干扰指数，并结合第二阈值判定源侧热响应异常；提取各支路供水流量并结合目标供水值与系统总流量，计算流量偏移因子，依据第三阈值识别流量分配偏差，实现基于多参数动态特征的精准策略生成与智能调度控制，提升系统响应协调性与运行稳定性。

本发明授权一种地源热泵系统优化调度方法在权利要求书中公布了：1.一种地源热泵系统优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、根据地源热泵系统的热能转换与传输路径，按源头-传输-使用的逻辑划分为三个功能层级，构建三层调度结构包括末端换热层、水泵输配层与源侧热泵耦合层；基于各层调控目标与响应参数，通过分析参数之间的传导路径，建立三层结构之间的响应耦合关系，并建立构建映射模型； 步骤一包括： S11、根据地源热泵系统的热能转换与传输路径，按源头-传输-使用的逻辑划分为三个功能层级，构建三层调度结构包括末端换热层、水泵输配层与源侧热泵耦合层； S111、末端换热层包括：末端风机盘管、地暖盘管、室内换热设备、末端温度和流量传感器；末端换热层调控以室内温度稳定性为核心目标，响应参数包括末端供水温度、回水温度及二者之间的温差； S112、水泵输配层包括：主水泵、变频水泵、流量调节阀、管网、水力分区控制器、流量与压力传感器；水泵输配层调控以系统流量均衡与压差稳定性为控制目标，响应参数包括各支路瞬时流量、主水泵频率及各支路压差； S113、源侧热泵耦合层包括：地源热泵机组、埋管换热器、水源侧循环泵、热泵控制器、热源温度监测点；源侧热泵耦合层调控以设备运行效率与热负荷匹配性为控制目标，响应参数包括热泵出水温度、启停状态及实际功率输出； S12、基于各层调控目标与响应参数，通过分析参数之间的传导路径，建立三层结构之间的响应耦合关系； S121、末端换热层中末端温差的波动将引起目标流量设定的变化，进而触发第二调控层中调节阀动作或水泵频率调整，以满足热量输送需求； S122、水泵输配层中的流量集中调整会改变系统总负荷状态，从而驱动第一调控层中热泵运行频率或功率输出策略的同步调整； S123、源侧热泵耦合层中热泵的供水温度与响应延迟会反向影响第二层的压差稳定性，进而对第三层末端热交换效率产生间接作用； S13、基于三层调度结构的控制目标与响应耦合关系，将三层调度结构的关键参数变化、响应路径及控制动作按“控制目标—响应参数—调节行为”的顺序进行结构化整理，并形成跨层级的调度链路； S131、将末端换热层的温差变化映射为水泵输配层的目标流量调整行为； S132、将水泵输配层的流量变化映射为源侧热泵耦合层的热泵负荷响应动作； S133、将各层的控制行为汇总为调度策略输入依据，建立构建映射模型，用于支撑系统运行状态判断与策略执行； 步骤二、分别采集末端换热层数据、水泵输配层数据和源侧热泵耦合层数据，并对采集数据进行预处理； 步骤二包括： S21、对末端换热层进行数据采集，在各末端换热器进出水管道上安装温度传感器与超声波流量计，采集末端换热器的温度变化与流量变化；在换热器入口处布设压力传感器，采集末端换热器的压力变化；在控制系统中记录启动时刻与达到设定稳定状态的时间点，采集末端换热层设备启动时刻和响应时间； S22、对水泵输配层进行数据采集，在水泵出口安装压力传感器与流量传感器，采集水泵输送流量变化和水泵内压力变化；在水泵运行控制模块中记录启动时刻与稳定运行时间，采集水泵输配层设备响应时间；每个支路出口安装流量计用于采集支路的实时供水流量值和总供水流量； S23、对源侧热泵耦合层数据进行采集，在地埋管回水管与进水管布设高精度温度传感器，采集热源温度、源侧循环流体实时温度T、源侧进口温度和源侧出口温度；在源侧主循环泵出口处布设流量计，采集源侧循环水的实时流量；在地源热泵系统主控单元中记录系统启动至温度稳定的时间，采集源侧热泵耦合层数据的对应设备响应时间3；结合水质预设，获取流体密度；通过水质类型预设，获取埋管循环水的比热容Cp，通过系统结构参数预设，获取埋管侧总水容积； S24、对采集的数据进行统一时间轴、异常剔除、单位标准化与噪声平滑处理； 步骤三、将三层调度结构的每层设备的响应按照时间轴进行标注，建立每个层的时间序列，分别构建末端换热层响应延迟、水泵输配层响应延迟和源侧热泵耦合层响应延迟；进一步计算获取动态延迟结构匹配系数DYP，并与第一阈值Q1进行对比分析，判断三层调度结构之间的响应延迟是否相匹配，若不匹配则给予策略； 步骤三包括： S31、将三层调度结构的每层设备的响应按照时间轴进行标注，建立每个层的时间序列，生成控制时序映射图，获取每一层设备的启动时刻、响应过程中的波动、以及各层之间的时间延迟，无量纲处理后，分别构建末端换热层响应延迟、水泵输配层响应延迟和源侧热泵耦合层响应延迟； 公式如下： ； 式中，表示末端换热器的温度变化，表示末端换热器的流量变化，表示末端换热器的压力变化，表示末端换热层响应时间，指末端换热层设备从启用到达到预定工作状态的时间；表示末端换热层设备启动的时刻； ； 式中，表示水泵输送流量变化，表示流体在水泵中的压力变化，表示水泵输配层的响应时间，指水泵从启动到稳定工作的时间； ； 式中，表示热源温度，指地源热泵中地下水或土壤的温度，表示热液负荷，指地源热泵系统从热源获取热量的总需求，表示热源响应时间，指从热泵启动，到热源温度响应稳定所需的时间； ； 式中，表示埋管循环水的比热容，表示流体密度，表示源侧循环水的实时流量，表示源侧进口温度，表示源侧出口温度； S32、通过构建的末端换热层响应延迟、水泵输配层响应延迟和源侧热泵耦合层响应延迟，无量纲处理后，计算获取动态延迟结构匹配系数DYP公式如下： ； S33、通过预设第一阈值Q1，并将动态延迟结构匹配系数DYP与第一阈值Q1进行对比分析，获取第一评估结果包括： 当动态延迟结构匹配系数DYP≤第一阈值Q1时，表示三层调度结构之间的响应延迟相匹配，不存在调度不一致性风险，不做调整，持续监测； 当动态延迟结构匹配系数DYP＞第一阈值Q1时，表示三层调度结构之间的响应延迟不匹配，存在调度不一致性风险，触发第一预警指令，生成第一策略：对源侧热泵，进行提前预启动，缩短响应延迟；启动热惯性干扰监测机制； 步骤四、启动热惯性干扰监测机制，提取源侧热泵耦合层数据的源侧循环流体的实时温度，并结合固定时间间隔，获取源侧温度变化的二阶导数；进一步计算获取热惯性干扰指数HGZ，并与第二阈值Q2进行对比分析，判断源侧热响应状态是否正常，若异常则给予策略； 步骤四包括： S41、当接收到第一预警指令时，启动热惯性干扰监测机制，提取源侧热泵耦合层数据的源侧循环流体的实时温度，并结合固定时间间隔，获取源侧温度变化的二阶导数； S42、提取源侧热泵耦合层数据的风埋管循环水的比热容、流体密度、埋管侧总水容积和源侧循环水的实时流量，结合源侧温度变化的二阶导数，无量纲处理后，计算获取热惯性干扰指数HGZ，公式如下： ； 式中，T表示源侧循环流体的实时温度，指热泵系统源侧如地埋管回水管中测得的实时水温，t表示时间变量，即系统运行过程中的时间点，用于表示温度变化的参考时间，表示源侧温度变化的二阶导数，指热响应趋势的非线性剧变，表示埋管循环水的比热容，表示流体密度，表示埋管侧总水容积，表示热液负荷； S43、通过预设第二阈值Q2，并将热惯性干扰指数HGZ与第二阈值Q2进行对比分析，获取第二评估结果包括： 当热惯性干扰指数HGZ≤第二阈值Q2时，表示源侧热响应状态正常，不做调整，持续监测； 当热惯性干扰指数HGZ＞第二阈值Q2时，表示源侧热响应状态异常，有因温度变化急剧，引发热泵频繁启停，导致能效下降的风险，触发第二预警指令，生成第二策略：下调10%的热泵功率，下降15%的水泵流速，缓解源侧温度过冲；临时激活埋管回路的循环缓冲控制模式，延长换热滞后带，以平滑热惯性冲击； 步骤五、通过提取水泵输配层数据的支路的实时供水流量值，结合支路的目标供水流量值和系统总供水流量，计算获取流量偏移因子FPY，并与第三阈值Q3进行对比分析，判断水泵输配层流量分配状态是否正常，若异常则给予策略； 步骤五包括： S51、通过提取水泵输配层数据的支路的实时供水流量值，结合支路的目标供水流量值和系统总供水流量，无量纲处理后，计算获取流量偏移因子FPY，公式如下： ； 式中，n表示水泵输配层的支路数量，表示第i个支路的实时供水流量值，表示第i个支路的目标供水流量值，表示系统总供水流量； S52、通过预设第三阈值Q3，并将流量偏移因子FPY与第三阈值Q3进行对比分析，获取第三评估结果包括： 当流量偏移因子FPY≤第三阈值Q3时，表示水泵输配层流量分配状态正常，支路水力均衡，无需调整，维持当前流量调度策略，持续监测； 当流量偏移因子FPY＞第三阈值Q3时，表示水泵输配层流量分配状态异常，存在水力调度失衡风险，触发第三预警指令，生成第三策略：依据支路的实时供水流量值与各支路的目标供水流量值的流量偏差值，对支路进行排序，选取偏差最大的前30%支路作为调控对象，微调其目标流量，调整幅度为上下10%，根据偏差正负增加或减少；下调主水泵运行频率，幅度为5%至10%，调节阀响应间隔统一缩短30%，再重新计算，直至流量偏移因子FPY≤第三阈值Q3时为止。

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