[发明专利]基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减方法

说明书

本发明提供一种基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减方法，包括以下步骤：步骤S1，构建空调负荷‑室温基本模型；步骤S2，将空调虚拟转化为储能元件，并引入荷电状态参数的概念，建立基于荷电状态参数的空调元件的荷电参数储能模型；步骤S3，建立基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减模型；步骤S4，当夏季电网发生容量缺额时，将期望削减的空调负荷值输入空调负荷削减模型当中，并确定空调负荷削减控制规定的室内温度上下限、负荷削减持续时间、提前制冷时间三个数据，计算出空调负荷能够削减的最大值。本发明能够对电网负荷进行削减且不影响用户舒适。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，尤其是一种夏季电网负荷大时的空调负荷削减方法。

背景技术

近些年，空调负荷在总电力负荷中所占比重越来越大，直接导致了夏季负荷屡屡创下新高，峰谷差加剧。为解决该问题，从源侧调整机组出力的方法将增加发电机的损耗，且备用容量因使用时间太少将造成浪费，因此对于荷侧的调控技术得到了广泛的关注。目前对于空调负荷缺乏有效的建模手段，且在控制方法上多使用可中断控制直接关停。由于空调产生的制冷量可以存储在建筑楼宇中并维持一段时间，这种对于热能的存储能力可以联想到电池对于电能的存储。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减方法，能够在不影响用户舒适性的前提下，合理地进行负荷削减。本发明采用的技术方案是：

一种基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减方法，包括以下步骤：

步骤S1，在用户侧考虑包括空调机组的额定制冷功率、能效比、室内建筑热工参数构成的反映空调负荷、制冷机启停状态和室温变化规律的空调负荷-室温基本模型；

步骤S2，将空调虚拟转化为储能元件，并引入荷电状态参数的概念，建立基于荷电状态参数的空调元件的荷电参数储能模型；

步骤S3，在空调元件荷电参数储能模型的基础上，建立基于温度调节手段和荷电状态参数建模的空调负荷削减模型；

步骤S4，当夏季电网发生容量缺额时，空调负荷参与需求响应，将期望削减的空调负荷值输入空调负荷削减模型当中，并确定空调负荷削减控制规定的室内温度上下限、负荷削减持续时间、提前制冷时间三个数据，计算出空调负荷能够削减的最大值。

进一步地，步骤S1中，空调负荷-室温基本模型包括：

室温变化规律用一阶等效热参数模型表示，如下式(1)：

P_rated为空调机组的额定制冷功率；η为空调能效比；ηP_rated为空调的额定制冷量；S(t_k)为t_k时刻制冷机的启停状态，1表示开启，0表示停机；C为室内等效热容；R为室内等效热阻；T_out(t_k)为t_k时刻室外温度；T_in(t_k)为t_k时刻室内温度；

假设室外温度在[t_k,t_k+1]时段内保持为T_out(t_k)不变，若已知该时段初始的t_k时刻室内温度T_in(t_k)，则t_k+1时刻室内温度T_in(t_k+1)的表达式为：

制冷机的启停状态与室温之间的关系表示为：