行业痛点  

    集中供热系统是我国北方城镇重要的市政基础设施，也是保障冬季民生的生命线工程。目前，集中供热系统的运行调度主要依靠人工经验实施热源温度、流量的调节。但大型城市热网往往横跨数十公里，数万根管路纵横交错，包含数千个可调的换热站电动调节阀及数十个中继加压泵组，是一个超大规模的复杂非线性分布参数动力系统，其动态水力、热力工况相互耦合。传统的热网工况仿真计算均为稳态方法，无法有效反映大热网的温度延迟、水力惯性及动态水力-热力耦合特性。而既有的数值计算方法在处理动态水力-热力耦合仿真问题时，由于不能有效利用热网的拓扑结构特征，导致迭代计算耗时过长，仿真计算时间甚至比热网动态过程的变化时间还慢数倍，在受限的算力条件下根本无法满足热网实时优化调度的要求。而当前的基于静态仿真的调节方式又不能有效实现热网动态工况的精确补偿，导致近热远冷、水力失衡、热力失调，甚至会引发水力失稳与压力振荡，严重影响供热质量，造成局部供热不足与热量浪费并存的通病。

解决方案

    团队研发的Tensok系统是目前全球唯一一款可实现城市级大热网在线动态仿真与优化调度的软件系统。团队创新地将复杂网络的拓扑搜索与数值求解结合起来，巧妙地规避了超大矩阵数值迭代收敛慢的难题，在极度受限的算力下，仍然能够实现亿平米级超大热网动力学方程高效拓扑描述、十万级管段动态水力-热力耦合过程毫秒级与高频水力震荡的快速计算，颠覆了城市热网仅能实现稳态计算的固有认知，为超大型城市热网的动态水力控制奠定了坚实基础。

1）性能卓越：相同算力条件下，较传统的SIMPLE类（SIMPLE、PISO等）求解算法速度提升近2个数量级。

2）成功验证：实现天津、石家庄等城市级热网的大规模落地验证，累计服务供热面积超2亿平方米，覆盖超100万户居民，温度仿真偏差≤0.5℃，压力/流量仿真偏差≤5%。

3）功能完备：集成自动读图建模、SCADA通讯、静态水力计算、动态热力计算、水力惯性分析、动态水力仿真、动态水力-热力耦合仿真、热源优化调度、实时工况自寻优等核心功能。

4）显著节能：输配能耗节省20%，可实现热源厂（燃气锅炉、空气源热泵等）的群组优化控制，可实现≥5%的节能与减碳效果，累计创造经济效益超10亿元。

5）民生保障：Tensok系统能够有效实现热网的动态平衡调节，对改善供热系统运行调节水平和保障供热安全具有重要意义。