空调负荷预测模型建立方法、系统及空调负荷预测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115828543A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211440141.6F24F11/62(2018.01)(22)申请日2022.11.17G06F111/10(2020.01)G06F111/04(2020.01)(71)申请人国网湖南省电力有限公司G06F111/08(2020.01)地址410004湖南省长沙市天心区新韶东G06F119/08(2020.01)路398号申请人国网湖南省电力有限公司经济技术研究院国家电网有限公司(72)发明人罗姝晨文明李文英熊德智廖菁(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所(普通合伙)43114专利代理师胡喜舟(51)Int.Cl.G06F30/20(2020.01)权利要求书7页说明书16页附图2页(54)发明名称空调负荷预测模型建立方法、系统及空调负荷预测方法(57)摘要本发明公开了空调负荷预测模型建立方法、系统及空调负荷预测方法，空调负荷预测模型建立方法包括：采集每台空调的空调系数及外界环境条件；根据所有单台空调的空调系数及外部环境条件，建立聚合空调负荷预测模型；根据聚合空调负荷预测模型的空调聚合商的空调负荷，构建空调聚合商的通用电池模型；通过用户空调用电习惯将空调聚合商的通用电池模型的模型约束条件调整为不确定性方程，根据不确定方程及聚合空调负荷预测模型，得到考虑不确定性的空调负荷预测模型。将用户空调用电习惯及外界环境条件到考虑到了空调负荷的预测模型中，减小了空调负荷的不确定性，有助于实现对空调负荷的精准管控。CN115828543ACN115828543A权利要求书1/7页1.一种空调负荷预测模型建立方法，其特征在于，包括：采集每台空调的空调系数及外界环境条件；根据所有单台空调的空调系数及所述外部环境条件，建立聚合空调负荷预测模型；根据所述聚合空调负荷预测模型的空调聚合商的空调负荷，构建空调聚合商的通用电池模型；通过用户空调用电习惯将所述空调聚合商的通用电池模型的模型约束条件调整为不确定性方程；根据所述不确定方程及所述聚合空调负荷预测模型，得到考虑不确定性的空调负荷预测模型。2.根据权利要求1所述的空调负荷预测模型建立方法，其特征在于，所述根据所有单台空调的空调系数及所述外部环境条件，建立聚合空调负荷预测模型，包括：根据所述空调系数得到单台空调的热阻R、热容C、能效系数COP、额定功率Pr,i及空气调节系统HVAC的开关状态si(t)；根据所述外部环境条件得到室内温度θi(t)、室外温度θo及外界干扰因素ωi(t)；建立第i台空调的热动态平衡方程其中，所述i为大于等于1且小于等于n的正整数，所述a为所述热阻R和所述热容C之积，所述b为所述能效系数COP与所述热容C之比；将单台空调的功率变量si(t)Pi作为动态功率Ni，所述动态功率Ni为连续变量Ni∈[0,Pr,i]，将所述动态功率Ni代入到所述热动态平衡方程，得到变形热动态平衡方程建立聚合空调负荷预测模型的表达式为：其中，所述Ptot(t)表示空调聚合商的空调负荷。3.根据权利要求2所述的空调负荷预测模型建立方法，其特征在于，所述根据所述聚合空调负荷预测模型的空调聚合商的空调负荷，构建空调聚合商的通用电池模型，包括：获取每台空调的所述HVAC的设定温度室内温度θi(t)范围为其中Δθ根据用户舒适度要求调节；通过空调将所述室内温度θi(t)维持在所述设定温度时，将代入到所述变形热动态平衡方程中，得到单台空调的基本功率的表达式为：其中，所述Ri为所述第i台空调的热阻，所述COPi为所述第i台空调的能效系数；根据所述基本功率及所述动态功率Ni，得到充放电功率pi(t)的表达式为：pi(t)＝Nib(t)‑Pi；2CN115828543A权利要求书2/7页获取单台空调的电能状态Ei(t)，所述电能状态Ei(t)的表达式为：其中，所述Ci为所述第i台空调的热容；将所述变形热动态平衡方程、所述基本功率的表达式和所述电能状态Ei(t)的表达式进行联立，得到Ei(t)＝αiEi(t)+p(t)，其中所述αi＝1/CiRi，为所述第i台空调的自放电系数；进行离散化处理后，得到初步电池模型的表达式Ei(k+1)＝αiEi(k)+pi(k)Δt，其中所述αi＝1‑Δt/CiRi，所述Ei(k)为时刻k时所述第i台空调的电能状态，所述pi(k)为时刻k时所述第i台空调的充放电功率，所述Ei(k+1)为时刻k+1时所述第i台空调的电能状态，所述△t为时刻k与时刻k+1的时间变化量；设定空调保持设定温度在时刻k的所述空调聚合商的基本功率Pb(k)，得到所述空调聚合商的充放电功率的表达式p(k)＝Ptot(k)‑Pb(k)；通过空调聚合商总功率计算公式：minorm