[发明专利]一种基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模系统及其建模方法

说明书

本发明是一种基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模系统及其建模方法，其特点是：通过构建电采暖负荷建模系统，获取过去一段时间内的电采暖系统运行状态时序数据，基于实测时序数据与历史数据，通过云计算系统，拟合电采暖负荷简化二阶模型初始参数，进一步根据历史温度数据库参数，修正初始参数，获得电采暖负荷简化二阶模型。确定了利用实测参数辨识二阶微分方程的电采暖负荷建模基本原理，并提出了可由计算机实现的建模方法及系统架构。该发明能够提供一种精确的关于电采暖负荷的模型，获得接近实际的模拟仿真结果，提高了电采暖负荷模型的准确性。

技术领域

本发明属于电采暖，是一种基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模系统及其建模方法。

背景技术

随着清洁供暖的不断推进，北方地区电网中的电采暖比重逐年提升。以长春市为例，2017年电采暖累计装机容量290MW，供暖面积317万平米，占全市供暖总量的3.08％，并呈现快速发展态势。其中，分散式电采暖在电采暖负荷中占有重要比例。电采暖负荷具有热惯性，在不影响用户舒适性的前提下，可集聚其调节资源，对提高高比例可再生能源电力系统的安全、经济运行具有重要价值。

构建电采暖负荷模型，是电采暖负荷满足电力系统经济、灵活运行的基础。然而，实际工程应用中，电采暖负荷模型多直接利用空调负荷一阶等效热力学模型，而空调负荷集中使用在南方地区，用于满足夏季制冷需求，其室内外环境、舒适度需求范围及物理运行特性与北方地区电采暖负荷均存在巨大差异，简单的一阶模型难以精确反映电采暖负荷的运行特性，模型误差极大，精度难以满足电采暖负荷在实际工程中的需要。同时，现有模型也缺乏对电采暖系统历史数据的辨识与分析，模型参数缺乏准确性。

因此，本专利提出了一种更为精确的、基于参数库构建的分散式电采暖负荷简化二阶时序模型及其建模方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种精确的基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模系统及其建模方法，能够获得接近实际的模拟仿真结果，提高了电采暖负荷模型的准确性。

本发明解决技术问题采用的方案之一是：一种基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模系统，它包括云计算服务单元和综合调度控制单元，其特征是，还包括数据采集单元，所述数据采集单元置于采暖房间内，数据采集单元与所述云计算服务单元无线信号连接，用于将采集的电压、电流、温度的数据传输到云计算服务单元，所述综合调度控制单元均分别与数据采集单元和云计算服务单元信号连接，用于接收云计算服务单元输出的计算结果，并根据计算结果输出控制信号，控制数据采集单元的温控器。

所述数据采集单元的结构是：它包括集中控制器、无线电流电压表、温控器、控制信号编码器和控制信号发射器，所述集中控制器均分别与所述无线电流电压表、所述温控器、云计算服务单元的数据计算部分和所述控制信号发射器无线信号连接，所述控制信号编码器均分别与综合调度控制系统和控制信号发射器信号连接。

本发明解决技术问题采用的方案之二是：一种基于参数库构建的分散式电采暖负荷建模方法，其特征是：具体内容如下：

1)建立电采暖负荷简化二阶时序模型：

其中，t时间；T_in(t)为t时刻室内环境温度；T_out(t)为t时刻室外温度；P(t)为t时刻电采暖功率；C₁等效空气热容；C₂参数墙体等效热容；R参数墙体等效热阻；T₀起始时刻室内温度；k，d，g模型比例系数；

2)测量与采集第Sc时段的电采暖系统运行数据；