[发明专利]基于电蓄热与舒适度的非住宅楼宇需求灵活性量化方法

权利要求书

1.基于电蓄热与舒适度的非住宅楼宇需求灵活性量化方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤1.建立热量动态模型；所述建立热量动态模型，是根据施工数据定义楼宇建筑的尺寸，建立建筑物理模型，并且根据热区定义温度剖面容量，建立加热-通风-制冷系统热量动态模型；

步骤2.对所建立的模型进行辨识；是对于非住宅楼宇，通过比较常规和参与需求响应工况，从总需求响应量中去除常规行为，确定灵活性需求量对电力需求、热舒适度的影响，识别灵活性需求量的拟合参数；

所述对于非住宅楼宇的灵活性需求量的拟合参数，每个楼宇行为都使用两个场景进行模拟：常规行为和参与需求响应；每栋楼的暖通空调系统的设置点在一天内会改变几次，时间长短也不同，因此，向下调节的需求灵活性参数定义为：

(a)爬坡下降速率HVAC实现其最大灵活性所需的时间与最大灵活性容量之间的比率(π^-)；所述HVAC表示中央空调系统；

(b)爬坡增加速率HVAC恢复额定功率所需时间与功率变化的比值；

(c)功率容量[π^-]：灵活交付的规模；

(d)电能容量[ε^-]：作为灵活性交付的总能量∫π^-(t)dt；

(e)舒适能力[σ⁺]：室内温度降至最低或升至最高所需要的时间；

(f)舒适恢复[σ^-]：恢复室内标称温度所需的时间；

向上调节的需求灵活性参数定义为：

(a)爬坡上升速率HVAC实现其最大灵活性所需的时间与最大灵活性容量之间的比率(π^-)；所述HVAC表示中央空调系统；

(b)爬坡下降速率HVAC恢复额定功率所需时间与功率变化的比值；

(c)功率容量[π^-]：灵活交付的规模；

(d)电能容量[ε^-]：作为灵活性交付的总能量∫π^-(t)dt；

(e)舒适能力[σ⁺]：室内温度升至最高或降至最低所需要的时间；

(f)舒适恢复[σ^-]：恢复室内标称温度所需的时间；

步骤3.对辨识后的模型进行量化处理；是处理采集的需求灵活性时序数据，找出每个灵活动作概率和灵活动作参数的条件概率，并根据各参数的年平均、季节平均和概率响应量化结果，找出不同季节的需求量差异；

所述对辨识后的模型进行量化处理，是基于室内温度，给出了基于温度场变化的需求灵活量的概率定义：

在现有的楼宇中，内部和外部温度的差异，ΔT，定义了楼宇的灵活性潜力在时间上的变化，认为灵活性产出的变化与温度差的变化成反比，或：

dP_f(t)/dt∝1/dΔT(t)/dt；

设P_f为楼宇可能的柔度结果集合，P_f＝{P_f,1,…,P_f,k}，对可能的温差集ΔT，ΔT＝{δT₁,…,δT_k}；利用条件概率定义，有关可能温度差的信息用来更准确地定义灵活性结果的概率：

其中P(P_f|ΔT)的概率是ΔT给出的一个灵活性的结果，P(P_f∩ΔT)表示联合事件P_f和ΔT的概率，P(ΔT)表示温差的概率；最后，上调，下调；

所述非住宅楼宇的需求灵活性概念如下：灵活的动作，即灵活性功率(P_f)，定义为[kW]中根据给定的要求而移位/移出的功率；包括两种类型：第一是上调控制，即，电力需求增加；第二是下调控制，即，电力需求下降；楼宇的灵活行动的上下调节包括以下指标定义的：

(a)增加利率ρ(kW/min)，即，楼宇的反应速度；

(b)发电量π(kW)，即，可灵活传递的功率为多少；

(c)能源容量ε(kWh)，即，在灵活性动作过程中可以传递多少能量，定义为：

其中，t_i和t_f表示，灵活负荷动作的开始和结束时间；

(d)舒适能力σ⁺(min)，即，在达到舒适极限之前，反应能持续多久；

(e)舒适恢复σ^-(min)，即，楼宇需要多长时间才能恢复到名义舒适水平；

所述参数(a)和(b)是由舒适系统的电气特性定义的，参数(c)、(d)、(e)是根据楼宇的物理特性，即楼宇类型、面积和地理位置定义的；舒适能力(σ⁺)，直接取决于楼宇的时间响应变化的舒适系统运行，即楼宇达到舒适极限所需要的时间；舒适恢复(σ^-)表示舒适系统恢复名义舒适状态所需的时间，即楼宇恢复前的时间可以采取新的灵活性动作；C代表舒适度；舒适性容量、功率容量和爬坡速率决定了楼宇的能量容量(ε)；

步骤4.根据量化处理结果，建立考虑时序特性的非住宅楼宇需求灵活性量化模型。