[发明专利]一种计及空调响应成本的多智能体一致性控制方法

说明书

本发明公开了一种计及空调响应成本的多智能体一致性控制方法，首先针对单台空调的热力学特性进行建模，建立等效热参数模型；然后对功率变化条件下空调室内温度的振荡过程进行仿真，得到不同温度变化条件下的空调负荷调控成本，通过二次函数拟合得到成本函数曲线；最后采用多智能体一致性控制将功率调整量信息下发至各个空调进行调控。实施本发明，可以在实现调控的同时使对用户舒适度的影响降到最小，提高了用户的体验以及安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，尤其涉及一种计及空调响应成本的多智能体一致性控制方法。

背景技术

随着可再生能源渗透率的不断提高，通过发电侧资源来调节功率平衡已越来越无法满足电力系统运行的需要，利用需求侧资源消纳可再生能源受到越来越多的关注。空调负荷在电力负荷中占比较高，且具有一定的冷热存储能力，是一种重要的需求侧资源。

考虑到空调负荷分布、分散的特点，利用分布式控制方式控制空调负荷资源有利于实现控制指令的下发和提高系统的可靠性。考虑到空调调控过程中对室内温度会产生影响，因此在调控过程中应尽可能地结合空调自身热力学特性，选择性地调控潜在影响较小地空调负荷，从而尽可能地减小空调负荷在调控过程中对用户舒适度的影响，但现有技术中尚未发现这样的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种计及空调响应成本的多智能体一致性控制方法，在保证负荷响应量的同时实现空调调整的优化，提高空调调节时的使用体验。

为解决上述的技术问题，本发明的一方面，提供一种计及空调响应成本的多智能体一致性控制方法，其应用于分布式控制多个空调的场景中，所述方法包括如下步骤：

步骤S10，建立空调负荷热力学模型，确定空调参数，所述空调参数至少包括：房间的热阻、房间的热容以及空调负荷的热效率；

步骤S11，在空调负荷热力学模型的基础上，通过仿真以及拟合，对每一空调进行成本函数建模，获得各个空调的成本函数拟合曲线；

步骤S12，在各个空调的成本函数曲线的基础上，采用多智能体一致性控制策略实现对大量空调进行协同控制，根据期望的空调负荷削减总量，确定每一个空调所对应的功率调整量；

步骤S13，将所述每一个空调所对应的功率调整量下发给对应的空调，进行功率调整。

优选地，所述步骤S10进一步包括：

以下述微分表达式确定单台空调负荷的热力学模型：

其中，T_a为空调房间内空气温度，单位为℃；T_o为室外温度，单位为℃；R为房间的热阻，单位为Ω；C为房间的热容，单位为J/℃；P为空调负荷的电功率，η为空调负荷的热效率；当空调处于制冷状态，η前面取负号，当空调处于制热状态，η前面取正号。

优选地，所述步骤S11进一步包括：

根据实际场景初始化参数T_a、T_o、P；对应于不同的削负荷事件P_dec发生时，记录每一个P_dec对应的空调房间内空气温度T_a的变化曲线，通过计算T_a-T_set0的积分得到当前场景下空调负荷的调控成本F_dec，记录下P_dec和F_dec，形成P_dec-F_dec散点图；

采用二次函数对P_dec-F_dec散点图进行拟合，得到每个空调的成本函数拟合曲线：