基于直接负荷控制的空调负荷控制策略制定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103257571103257571B(45)授权公告日2015.01.28(21)申请号201310139728.8CN102980272A,2013.03.20,(22)申请日2013.04.22审查员孙洁君(73)专利权人东南大学地址210096江苏省南京市四牌楼2号(72)发明人高赐威李倩玉李扬(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G05B13/00(2006.01)(56)对比文件CN1924470A,2007.03.07,KR1020080008913A,2008.01.24,US20090216382A1,2009.08.27,JP201068704A,2010.03.25,权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略制定方法(57)摘要本发明公开了基于直接负荷控制的空调负荷控制策略制定方法，其建立单台空调机组的热动力学模型，用于表征空调功率、温度及时间之间的关系；根据单台空调的热动力学模型以及直接负荷控制合同中所规定的用户舒适度要求，分析空调负荷集中控制的理想轮控策略，并计算所有受控空调负荷所能提供的削减上限值。建立实际电力系统运行中空调负荷直接控制的决策模型，通过优化对所有受控空调负荷的控制策略，使得实际的空调负荷出力与理想削减量的偏差最小，并且用空调负荷持续开启和关闭时间代替实时室温表征空调轮控策略的约束条件。CN103257571BCN103257BCN103257571B权利要求书1/2页1.基于直接负荷控制的空调负荷控制策略制定方法，其特征在于：包括以下步骤：1)建立空调功率、温度及时间之间的关系，即单台空调机组的热动力学模型：式中：s表示空调的状态，1表示关停，0表示开启；表示t时刻的室内温度；表-τ/Tc示(t+1)时刻的室外温度；ε为散热函数ε＝e，τ为控制时间间隔，Tc为时间常数；-1η为空调能效比；A/(kW·℃)为导热系数；Px为x时刻空调的额定制冷消耗功率(kW)，ηPx为空调的额定制冷量；2)设n台空调的平均额定功率为控制周期内环境温度设为恒定值Tout；根据单台空调机组的热动力学模型，结合室温控制区间[Tmin,Tmax]，可以求解负荷控制周期τc，以及空调开启和关停的时间τon、τoff，如下所示：τc＝τoff+τon(5)3)分析集中控制的n台空调的理想轮控策略，基于此计算所有受控空调负荷所能提供的削减上限值：4)分析实际负荷控制中x时刻n台空调所能提供的负荷实际出力与理想削减量的偏差为：式中：si(x)表示第i台空调在x时刻的状态，为0说明第i台空调处于不受控状态；为1说明第i台空调处于受控状态，D(x)为理想削减量，D(x)∈(1,2,…,M)，Pi(x)为空调在x时刻的功率，(i＝1,2,…,n)；5)利用空调热动力学模型，用持续时间代替实时室温来表征直接负荷控制决策模型的约束条件，空调的连续开启时间和连续关闭时间如下式所示：式中：Δx表示每两个相邻时刻的时间间隔；6)建立实际电力系统运行中空调负荷直接控制决策模型，从而得出基于直接负荷控制的空调负荷控制策略，如下式所示：2CN103257571B权利要求书2/2页式中：Φ(x)＝{s1(x),s2(x),…,sn(x)}(x＝1,2,…,M)为空调负荷直接控制行动的决策变量，初始状态为2.根据权利要求1所述的基于直接负荷控制的空调负荷控制策略制定方法，其特征在于，所述步骤3中的理想轮控策略包括如下步骤：(1)根据空调机组的热动力学模型得出负荷控制周期τc，以及空调开启和关闭的时间τon、τoff，将空调负荷平均分为τc组进行轮控，空调达到温度设定最小值Tmin则进入“关停”状态，达到最大值Tmax则进入“开启”状态；(2)将一个控制周期τcmin分为τc个状态，每组空调在同一时刻处于不同状态，每个状态的时间间隔为1min，进入下一分钟时恒有一组空调“关停”，另一组空调“开启”，保证每个时刻开启的空调比例恒为3.根据权利要求1所述的基于直接负荷控制的空调负荷控制策略制定方法，其特征在于，所述步骤6的约束条件为：(1)空调的连续关闭时间不能超出τoff；(2)前一段时间的蓄能可以作为后一段时间的出力，但在每个时刻点的出力不能超出之前所有时段的累积蓄能大小；(3)聚合后空调负荷的总出力不能超过削减上限值。3CN103257571B说明书1/5页基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略制定方法技术领域[0001]本发明属于电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本发明涉及基于直接负荷控制的空调负荷控