[发明专利]面向需求响应的变频空调聚合控制方法

摘要

本发明公开了一种面向需求响应的变频空调聚合控制方法：建立变频空调的电参数模型；建立变频空调的热参数模型；建立变频空调的虚拟储能模型；提出具有温度保持策略；提出VSOC优先的控制策略；提出线性恢复策略。本发明提出更有利于实际应用的变频空调负荷虚拟储能模型，以及相应的变频空调控制策略，使其功率降低至保持温度不变时的功率以实现在保证舒适度的情况下尽可能地满足功率缺额。

主权项

1.一种面向需求响应的变频空调聚合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步：建立变频空调的电参数模型/n变频空调工作频率与温差(室内温度与设定值之差)的关系表示为：/n /n其中，f_max和f_min分别表示变频空调的最大和最小工作频率，ΔT为室内温度和设定值之差，u和v分别表示最大频率和最小频率对应的温差阈限；/n变频空调的制冷率和电功率可以简化为工作频率的线性函数，/nQ＝a·f+b (2)/nP＝c·f+d (3)/n其中，Q和P分别代表变频空调的制冷率和电功率，a、b、c、d为常系数。/n第二步：建立变频空调的热参数模型/n一阶等效热参数模型为：/n /n式中，T_in、T_out分别表示室内和室外的温度，t为时间的变量，R表示房间(箱体)内与外部环境的能量传递热阻；C表示房间(箱体)内等效热容；/n将微分方程(4)离散后得：/nT_in(t+1)＝T_out(t)-QR-[T_out(t)-T_in(t)-QR]·e^-Δt/(RC) (5)/n式中，Δt为通信步长；/n第三步：建立变频空调的虚拟储能模型/n变频空调房间模型的VSOC定义为/n /n其中，为预先商定的削减负荷期间室内最大温度，为室内设定温度；/n第四步：提出具有温度保持策略/n假定在夏季由变频空调同时启动引起的负荷高峰时段，电力公司与变频空调用户签订合同，进行减负荷，减载的幅度和持续时间将在合同中约定；此外，还将商定减载期间的最高室内温度，合同签订后，电力公司将根据用户的一些测量结果，集中控制用户的变频空调进行降负荷；/n由于室内温度保持不变，因此在降低负荷时，目标制冷率应为/n /n将(7)带入(2)中，得出变频空调在减负荷过程中的目标工作频率f_LR/n /n此时，这台变频空调所削减的电功率为/nΔP＝c·(f_original-f_LR)+d (9)/n式中，f_original为无减负荷控制时的变频空调的工作频率，由式(1)计算；/n第五步：提出VSOC优先的控制策略/n /n其中，J^*表示所选定的受控变频空调的集合；J是与电力公司签订合同的所有变频空调的集合；j表示第j台变频空调；P_baseline表示用来测量负荷降低的变频空调总功率的基准值，它等于控制权刚刚转移到电力公司时的变频空调总功率；P^Ctrl和P^NonCtrl分别表示变频空调受控和不受控时的电功率；P_reduction表示减负荷的目标；/n第六步：提出线性恢复策略/n恢复期内的减载目标表示为/n /n其中，为恢复期t时刻的减负荷目标，τ_recovery为恢复期的时长。/n