[发明专利]一种热泵与电蓄热设备自适应优化控制方法、系统及装置

说明书

本公开提出了一种热泵与蓄热设备自适应优化控制方法、系统及装置，包括如下步骤：预测第二天各时段的建筑热负荷值；以用电成本最小为目标构建目标函数，根据预测获得的数据，采用线性规划方法求解每个时间段热泵和蓄热设备的出力情况；确定每个时间段的热泵和蓄热设备协同工作的预制工作模式，并发送至热泵和蓄热设备；实时获取空气源热泵和电蓄热设备供热的系统的参数数据，根据实时的参数数据在线修正调整空气源热泵和蓄热设备的工作状态。本公开能够实现系统的自适应自动控制，使得调度更加的及时、准确，从而可以大大减少系统的运行成本，最大限度的利用电能，同时可以使电力负荷平准化，达到了削峰填谷的效果，避免资源浪费。

技术领域

本公开涉及供热设备自动控制相关技术领域，具体的说，是涉及一种热泵与电蓄热设备自适应优化控制方法、系统及装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

空气源热泵作为一种高效节能和清洁供暖方式，近年来在我国楼宇、居民小区、工业园区等场合获得了广泛应用。有研究表明，在我国华北地区和黄河流域影响空气源热泵的主要问题表现在低温适用性问题，即当室外温度降低时，热泵机组出力明显减小。固体电蓄热设备的工作模式分为蓄热模式、放热模式，在夜间低谷电时，通过电加热将热量储存在固体材料集成装置内，以获得较高的显热蓄热温度，白天热量将固体中储存的热量传递出来，再进行风水换热，完成末端供暖。

对于供热量需求量较大的场所如公共建筑内，结合采用空气源热泵和固体电蓄热设备可以提高能源的利用率，减少常规能源的消耗。公共建筑主要指需要分时段采暖的学校、商场、写字楼等，通常白天的供热需求较大，夜晚不需供暖，平均每天供暖时长小于14h。将空气源热泵和固体电蓄热设备作为供热系统热源时，通常使空气源热泵承担白天主要的热负荷，蓄热设备在夜晚蓄热，在白天电价高峰时放热。目前，我国电价实行固定时段的分时电价(峰谷电价)，因此，传统的设备运行模式比较固定，如：每天11-12点为尖峰电价时间，此时就开启蓄热设备放热，关停热泵，以降低运行成本。

发明人发现，随着我国电力零售市场的放开，动态变化的实时电价模式会取代原来的峰谷电价，传统的设备控制系统运行模式固定或者单一，控制灵活性较差，不能根据电网价格的变动自适应地控制蓄热设备的启停，从而不能充分利用蓄热产生的能量，导致运行成本较高，客户体验较差，已无法满足使用要求。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种热泵与电蓄热设备自适应优化控制方法、系统及装置，该方法分为两部分组成：优化预制部分和在线调整部分。第一部分为优化预制部分，以一天用电成本最小为目标函数，采用线性规划问题的单纯形法求出热泵与电蓄热设备的出力情况和工作时长，找到电蓄热设备的投入的最佳时间，以此为基准来预制第二天设备的工作模式。第二部分为在线调整部分，在第二天每个时间段开始时根据建筑热负荷和蓄热量等实时数据来微调工作模式，以保证系统运行的实用性和准确性。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一个或多个实施例提供了一种热泵与蓄热设备自适应优化控制方法，包括如下步骤：

获取第二天电网的日前电价和天气预报数据，并根据历史数据预测第二天各时段的建筑热负荷值；

以用电成本最小为目标构建目标函数，根据预测获得的热负荷值，采用线性规划方法求解每个时间段热泵和蓄热设备的出力情况；

根据求解得到的每个时间段热泵和蓄热设备的出力情况，确定每个时间段的热泵和蓄热设备协同工作的预制工作模式，并发送至热泵和蓄热设备；

实时获取热泵和电蓄热设备供热系统的参数数据，根据实时的参数数据在线调整空气源热泵和蓄热设备的工作状态。

一个或多个实施例提供了一种热泵与蓄热设备自适应优化控制装置，包括：