[发明专利]一种基于用户需求的中央空调集群优化控制方法

说明书

一种基于用户需求的中央空调集群优化控制方法，包括以下步骤：基于室内外实时温度和中央空调的运行状态，确定最大化负荷聚合商利润的目标函数的运行约束；基于电网调度指令和负荷运行约束，负荷聚合商对中央空调的响应目标进行优化调度分配并下发至各中央空调；基于各台中央空调的运行状态和分时电价信息，求解中央空调终端设备的归一化弹性温度可调裕度，构建下层基于弹性温度可调裕度的需求响应控制策略；利用需求响应控制策略及各台中央空调的响应目标进行终端群体筛选，受控终端群体依据需求响应控制策略改变其开关状态，不受控终端群体更新其自然运行状态；所有终端群体将控制后运行状态信息在上层优化调度分配模型中进行更新。

技术领域

本发明涉及智能用电技术、需求响应领域，尤其涉及一种基于用户需求的中央空调集群优化控制方法。

背景技术

需求响应技术是用于代替储能系统来平抑可再生能源波动和调节电网峰值的一个潜在解决方法。该技术可用于提供能源市场，以及包括：峰值管理、负荷平移、频率响应、旋转备用、增强电压稳定性等传统辅助服务。

由于空调负荷的调度方式灵活，可调控的潜力较大，将其作为需求响应技术的可调资源，是实现夏季用电高峰时段电网负荷削减的有效方式。作为空调负荷的重要组成部分，中央空调(central air-conditioner)因其负荷容量较大，集中可控，对社会生产影响较小，是参与电力系统调峰等辅助服务的重要资源。

针对空调的负荷控制已有如下较多研究成果，包括：

1、利用等值热力学模型提出一种温度优先队列温控负荷控制策略，并在此基础上进行了改进；

2、在含风机系统中考虑用户舒适度的温控负荷有功功率调节模型；

3、通过改变用户的温度设定值来响应电价的激励；

4、针对双向直接负荷控制的实时优化方法，该优化方法可以减少需要的负荷调整量、以及实际的负荷调整量在每个时间间隔内的差值，利用Markov矩阵来估计集群设备的功率消耗；

5、面向峰谷平衡的商业楼宇空调负荷调控技术，实现了良好的削峰效果，针对中央空调的负荷可调潜力进行了分析。

同时，随着通信技术的发展，公开的通信协议、互联网技术、空调传感器和制动器控制系统以及嵌入式计算机硬件、软件技术使得基于网络的空调系统监控得以实现。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺点和不足：

现有技术多将单台中央空调作为整体进行优化控制，对群体化的中央空调优化调度控制、用电成本差异化，以及用户需求的影响考虑较少，且中央空调多用于商务楼宇当中，现有技术多未考虑商务楼宇内部不同用户群体的差异性需求。

发明内容

本发明提供了一种基于用户需求的中央空调集群优化控制方法，本发明以中央空调群体为需求响应资源，为电力系统运行提供辅助服务，详见下文描述：

一种基于用户需求的中央空调集群优化控制方法，所述中央空调集群优化控制方法包括以下步骤：

基于室内外实时温度和中央空调的运行状态，确定最大化负荷聚合商利润的目标函数的运行约束；

基于电网调度指令和负荷运行约束，负荷聚合商对中央空调的响应目标进行优化调度分配并下发至各中央空调；

基于各台中央空调的运行状态和分时电价信息，求解中央空调终端设备的归一化弹性温度可调裕度，构建下层基于弹性温度可调裕度的需求响应控制策略；

利用需求响应控制策略及各台中央空调的响应目标进行终端群体筛选，受控终端群体依据需求响应控制策略改变其开关状态，不受控终端群体更新其自然运行状态；

所有终端群体将控制后运行状态信息在上层优化调度分配模型中进行更新。