一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115018184A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210743796.4F24F11/46(2018.01)(22)申请日2022.06.28F24F11/63(2018.01)G06F111/04(2020.01)(71)申请人天津大学G06F111/06(2020.01)地址300072天津市南开区卫津路92号G06F119/06(2020.01)(72)发明人丁研刘路衡黄宸王翘楚G06F119/08(2020.01)(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562专利代理师林佳纯(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06F30/27(2020.01)G06N3/00(2006.01)G06N3/12(2006.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书1页说明书10页附图3页(54)发明名称一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法(57)摘要本发明公开一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，包括：采用集总热容模型对建筑的蓄热能力进行描述，得到建筑蓄热模型；基于建筑蓄热模型，得到描述建筑室内干球温度与冷热负荷量的函数关系式；基于函数关系式，构建需求响应工况下的耗电量计算模型；基于耗电量计算模型，构建优化目标函数；将优化目标函数代入至双层优化过程中，并对双层优化过程进行寻优，得到空调系统参与需求响应的最优调度策略。在蓄能阶段对水箱蓄能量的优化设定中充分考虑需求响应阶段各需求响应策略的合理搭配，使日前水箱蓄能与日间系统运行相匹配，实现空调系统需求响应调度策略的全局最优，充分利用空调系统的需求响应潜力，提高系统运行的经济性和节能性。CN115018184ACN115018184A权利要求书1/1页1.一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，构建集总热容模型，采用所述集总热容模型对建筑的蓄热能力进行描述，得到建筑蓄热模型；S2，基于所述建筑蓄热模型，得到描述建筑室内干球温度与冷热负荷量的函数关系式；S3，基于所述函数关系式，构建需求响应工况下的耗电量计算模型；S4，基于所述耗电量计算模型，构建优化目标函数；S5，将所述优化目标函数代入至双层优化过程中，并对所述双层优化过程进行寻优，得到空调系统参与需求响应的最优调度策略。2.根据权利要求1所述的基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，所述S1中所述集总热容模型从四个方面对建筑的蓄热能力进行描述，包括：建筑围护结构墙体具有的蓄热能力，建筑室内空气具有的蓄热能力，建筑内隔墙、家具、顶棚蓄热体具有的蓄热能力和空调水系统具有的蓄热能力。3.根据权利要求1所述的基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，所述S2包括：采用灰狼算法，对所述建筑蓄热模型的参数进行辨识，得到描述建筑室内干球温度与冷热负荷量的函数关系式。4.根据权利要求1所述的基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，所述S3包括：基于所述函数关系式，构建冷热源构件模型、主动蓄能构件模型、被动蓄能构件模型和附属构件模型；依次通过所述冷热源构件模型、所述主动蓄能构件模型、所述被动蓄能构件模型和所述附属构建模型进行参数辨识和模型整合，得到所述耗电量计算模型。5.根据权利要求1所述的基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，所述S4中所述优化目标函数包括：灵活性目标函数、成本目标函数和能耗目标函数。6.根据权利要求1所述的基于需求响应的空调系统双层优化调度方法，其特征在于，所述双层优化过程为：上层优化为空调系统日前水箱优化，下层优化为空调系统日间运行参数优化。2CN115018184A说明书1/10页一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法技术领域[0001]本发明涉及计算领域，特别涉及一种基于需求响应的空调系统双层优化调度方法。背景技术[0002]随着能源短缺和环境污染问题的日益突出，高效和可持续的绿色用能方式成为当前社会发展的主旋律。到2025年我国“非化石能源消费比重达到20％左右，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上”。但由于风电、太阳能发电等可持续能源在时间上具有明显的间歇性和波动性，当其接入电网中后，会使得电网的供需两端出现明显差异，并且随着电动汽车的普及率不断提高，其充电需求的不确定性更是加剧了电网供需两端的不平衡问题，对电网供电的可靠性和稳定性提出了巨大的挑战。[0003]近年来，需求响应管理被认为是改善电网运行状态、解决电网失衡问题的有效方法。建筑能源系统作为电网需求侧的重要部门，能够响应电网需求改变其用电负荷曲线，进而平衡电网供需两端的差异，消纳