[发明专利]电热水器负荷群动态系统及控制模型

摘要

本发明属于电力系统配电网控制领域，尤其涉及一种电热水器负荷群动态系统及其控制模型。本发明中构建的线性状态方程适用于多种电热水器的建模，使用滑模控制策略实时控制电热水器负荷群，控制率的设计与电热水器群数量、热水使用情况等相关，对于消纳风电具有较强的鲁棒性，使用线性微分方程根据电热水器群的物理特性建立相应的数学模型，采用离散滑模设置温度值，控制电热水器群负荷以达到消纳风电的目标。

主权项

1.一种电热水器负荷群动态系统，其特征在于，包括以下数学模型，用于表示电热水器加热过程以及与空气热交换过程的热动力学方程式：电热水器群的动态方程式：电热水器的开关函数方程式：环境温度与热水器设置温度方程式：电热水器群的总功率方程式：设置温度变化方程式，假设电热水器i温度调整瞬时实现：T_sp，i＝T_sp0，i+ΔT_sp(t)，|ΔT_sp(t)|≤ΔT_sp，max             (6)其中，i代表电热水器负荷i；T_h是水箱水体温度；T是环境温度；T_sp是设置温度；T_sp0是最佳设置温度；t是时间；Q_h加热水箱内的水需要的热量；β是单位转化参数；A_w是电热水器容量；α_h是热传递效率；S是开关函数；P是电热水器额定功率；R是等效热电阻；C是冷水注入量；Δdb是温度带宽，ε_t是时间延迟；P_TCL是电热水器群总功率；η是电热水器的效率。