[发明专利]一种基于温度设定值和主电源开关联合控制的空调用能优化方法

说明书

本发明涉及一种基于温度设定值和主电源开关联合控制的空调用能优化方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：建立空调负荷的热力学特性模型；步骤2：温度设定值控制和主电源开关控制策略；步骤3：恒温控制修正模型；步骤4：线性化的恒温控制模型；步骤5：空调负荷用能优化模型；步骤6：优化求解。该技术方案为了得到针对实际空调的用能优化结果，选择离散的温度设定值和主电源开‑关状态作为决策变量，建立基于温度设定值和主电源开‑关联合控制的空调用能优化模型并对优化模型进行求解，得到可以对实际空调进行控制的优化结果。

技术领域

本发明涉及一种优化方法，具体涉及一种基于温度设定值和主电源开关联合控制的空调用能优化方法，属于电力自动化领域。

背景技术

随着可再生能源渗透率逐渐增加，可再生能源造成的功率波动随之增加。为了支撑电力系统有功功率平衡，需求响应技术得到了越来越高的重视。

需求响应根据电网运行的需要，调整用户用电功率，从而实现削峰填谷、平抑可再生能源功率波动，参与需求响应的用电设备本身应具有一定的功率转移能力，例如温控负荷(空调、热水器)，具有一定的储热储冷能力，能够在负荷削减的同时维持其存储的热量/冷量，实现负荷的调节。目前国内外有不少针对空调负荷用能优化的研究，按照优化决策变量的不同，可以分为功率优化和温度设定值优化。

在功率优化方面，现有的优化方法优化的是空调的压缩机状态，决策变量为压缩机的开- 关状态，关闭压缩机不会影响空调的恒温控制(如果关闭压缩机，当房间温度高于阈值时，它将会重新打开)。但是，实际情况中空调负荷的遥控器切换的是主电源的开-关状态，而不是压缩机。如果对空调进行“关”状态设置，则空调将完全关闭，不再受恒温控制。

在温度设定值优化方面，现有的优化方法考虑空调温度设定值可以连续调节，将温度设定值作为连续变量进行优化，而在实际中空调遥控器的最小温度调节步长为1℃。

本发明针对现有研究的不足，提出一种基于温度设定值和主电源开-关状态联合控制的空调用能优化模型。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于温度设定值和主电源开关联合控制的空调用能优化方法，该技术方案为了得到针对实际空调的用能优化结果，选择离散的温度设定值和主电源开-关状态作为决策变量，建立基于温度设定值和主电源开-关联合控制的空调用能优化模型并对优化模型进行求解，得到可以对实际空调进行控制的优化结果。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于温度设定值和主电源开关联合控制的空调用能优化方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立空调负荷的热力学特性模型；

步骤2：温度设定值控制和主电源开关控制策略；

步骤3：恒温控制修正模型；

步骤4：线性化的恒温控制模型；

步骤5：空调负荷用能优化模型；

步骤6：优化求解。

其中，步骤1：建立空调负荷的热力学特性模型，具体如下：

空调负荷的热力学模型可以描述为下列微分方程组的形式:

其中：

T_a(t)为室内空气温度；

T_m(t)为室内固体温度；

T_o(t)为室外空气温度；

R_a为室内空气的等效热阻；

C_a为室内空气的等效热容；