[发明专利]一种考虑智能建筑热平衡特性的微电网运行调度方法

说明书

一种考虑智能建筑热平衡特性的微电网运行调度方法，包括建立微电网内智能建筑的室内热平衡模型，其中，产热热源包括：建筑窗外光照辐射产热、建筑室内热源与室内空气热交换功率产热、建筑内采暖设备与室内空气热交换功率产热，散热热源包括：建筑墙体内表面与空气对流换热、建筑内窗体渗透耗热量，建筑内冷风侵入/通风耗热量；建立微电网系统运行调度优化模型，包括：以成本最优作为目标函数、功率平衡约束、储能设备约束和柔性负荷约束。本发明有针对性的在满足建筑热舒适度需求的前提下对微电网进行最优运行调度，提高微电网运行的经济性。能够为城市微电网的运行调度提供指导，有利于提升城市电网的运行及管理水平。

技术领域

本发明涉及一种微电网运行调度方法。特别是涉及一种考虑智能建筑热平衡特性的微电网运行调度方法。

背景技术

能源是人类生存和发展的基础，是社会经济发展的源动力。提高能源利用效率、保障能源的有效清洁供应，已成为解决能源供需冲突以及社会发展与环境保护之间矛盾的必然选择。近几年，随着分布式能源技术的不断发展，依托微电网系统实现的分布式供能模式由于其供能的灵活性与可靠性，受到了越来越多的关注，也成为了一种新的分布式供能方式，鉴于微电网系统运行的灵活性，越来越多的分布式能源(例如：分布式发电机、储能系统等)选择从用户侧接入电力系统，为确保能源安全、低碳、缓解能源危机提供了新的途径。然而，但是随着可再生分布式能源的接入，终端用户对系统运行状态的影响越来越大，例如，一些分布式电源选择从低压侧接入配电网，故对电源出力特性进行细化建模的同时，也需要对终端负荷特性进行细致分析，电源出力与终端负荷的匹配性是衡量电源性能以及对电网运行影响的关键因素，另外，分布式光热系统接入后的性能也会受到热负荷曲线的影响。因此，如何实现微电网系统的有效运行调度是目前亟待解决的重要问题。微电网系统内终端用户的用能行为及策略也会对微电网系统的运行调度结果产生一定的影响，一些研究结果表明，通过需求侧响应，可以将自身清洁能源消纳提高2-15％。目前，虽然已有部分研究在对微电网调度运行的研究中考虑了用户需求响应因素的影响，但是未结合具体负荷分析调控策略对用能及交易的影响，未能充分发挥终端需求侧的主观能动性。

根据世界及中国相关建筑能源报告中的统计数据，建筑用能在总体能耗中的份额达到了近40％，其中约一半用于满足温控负荷以及暖通系统的用能需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种有针对性的在满足建筑热舒适度需求的前提下对微电网进行最优运行调度的考虑智能建筑热平衡特性的微电网运行调度方法。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑智能建筑热平衡特性的微电网运行调度方法，包括建立微电网内智能建筑的室内热平衡模型，其中，产热热源包括：建筑窗外光照辐射产热、建筑室内热源与室内空气热交换功率产热、建筑内采暖设备与室内空气热交换功率产热，散热热源包括：建筑墙体内表面与空气对流换热、建筑内窗体渗透耗热量，建筑内冷风侵入/通风耗热量；建立微电网系统运行调度优化模型，包括：以成本最优作为目标函数、功率平衡约束、储能设备约束和柔性负荷约束。

所述的微电网内智能建筑的室内热平衡模型为：

式中，Q₁～Q₆为不同的产热/散热热源，Q₁为墙体内表面与空气对流换热；为窗体渗透耗热量，为窗外光照辐射产热；Q₃为冷风侵入/通风耗热量；Q₄为单位时间内建筑空气显热量增值；Q₅为室内热源与室内空气热交换功率产热；Q₆为采暖设备与室内空气热交换功率产热。

(1)所述墙体内表面与空气对流换热Q₁的公式如下：

式中，为房间1、2之间的墙体总数；为房间1、2之间墙体的表面温度；为房间1、2之间墙体的热阻；T₂为房间2的温度；