供热系统是能源系统的重要子系统,关乎国计民生。面向我国城市能源清洁化、智能化新格局,供热系统智能化转型迫在眉睫。随着我国经济发展,城镇化建设的进一步推进,城市集中供热系统的规模也不断扩大,热源种类、管网密度、复杂程度都在与日俱增。但由于集中供热系统供热面积的不断增大,其系统调度问题也日益复杂。供热系统智能化调度能够有效解决目前供热系统调度中存在的过度依赖人工经验,系统运行低效、系统调度综合成本较高等问题。本文围绕供热系统的运行优化、调度决策展开研究,建立了多热源联网大规模集中供热系统模型,并基于该模型进行了供热系统负荷分配方案的计算。进一步地,利用多维决策向量进行了考虑实际调度经济性、碳排放与调节成本等多多维度的负荷调度分配方案决策。同时基于此,提出了多热源联网大规模供热系统的优化调控构架。具体内容包括:搭建了基于图论网络的多热源联网集中供热系统模型,并搭建了多热源供热系统热源机理模型,对供热系统热源侧与管网侧进行综合协同调度,其中重点研究了管网系统的热工水力特性,并基于基尔霍夫定律给出了其数学描述,并提出了基于管网阻力系数辨识的管网模型校正方法。在建立了供热系统仿真模型的基础上,提出了多热源负荷分配方案的计算方法,综合考虑供热系统经济性、碳排放与调度成本等三个因素,建立了以最优经济性和最低碳排放的负荷分配方案目标函数,提出了热源侧与热网侧的约束条件,利用智能算法展开多目标优化的负荷调度方案计算。结合工程实际问题中对系统调度中存在精准调控,快速响应的要求,提出了基于多维决策向量的热源分配方案决策方法,其中,多维决策向量一侧是由考虑供热系统最优经济性与最低碳排放的负荷分配方案组成,另一侧则是由考虑供热系统快速响应的负荷分配方案组成。综合考虑供热系统经济性、碳排放与调度过渡成本等因素,将其进行向量运算,得到供热系统负荷分配方案调度方向,该方法从供热系统经济性、碳排放与系统调度成本等多维度对系统负荷分配方案进行调度决策。综合考虑多热源联网大型集中供热系统整体调度决策流程,构建了基于物理信息系统的多热源联网大型供热系统负荷优化调度总体架构,该框架应用于供热系统整体运行调度优化,对供热系统的“源-网-荷-储”全生产要素进行综合调度。最后基于该构架,以北方某城市冬季供热某日供热系统某时段调度为实际应用场景,进行多热源联网城市集中供热系统建模,通过与实际数据对比发现,在研究区域内,模型计算误差小于7.5%,模型较为精确。同时,基于该模型利用多维决策向量对多热源联网供热系统进行调度优化。结果显示,对于目标供热系统而言,应用考虑系统快速调度的多维决策向量方法计算得到的负荷分配调度方案,相对于原先负荷分配调度方案,系统经济性提升1.21%,系统整体碳排放增加0.2%。该优化方案相比于考虑系统经济性与碳排放的运行方案和考虑系统快速响应的运行方案,相比分别提升0.96%与1.15%,系统综合经济性更优。