基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统，方法包括：获取云平台中每个空调的空调参数；根据空调参数将空调分为M组；采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定第一预估聚合功率；获取云平台中每个热水器的热水器参数；根据热水器参数将热水器分为L组；采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定第二预估聚合功率；根据预估聚合功率确定每组空调集合的消纳任务以及每组热水器集合的消纳任务；根据每组空调集合的消纳任务，采用滑模控制定律确定第一控制信号；根据每组热水器集合的消纳任务确定第二控制信号；根据第一控制信号和第二控制信号对空调和热水器进行控制，完成清洁能源消纳，提高清洁能源利用率，保证电网的稳定运行。

Joint control method and system of air conditioning and water heater based on cloud platform

【技术实现步骤摘要】
基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统
本专利技术涉及电力物联网和需求响应
，特别是涉及一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统。
技术介绍
随着中国清洁能源装机容量的不断增加以及清洁能源具有的随机性、波动性和间歇性等特点，需建立面向清洁能源消纳的储能系统，减少弃风弃光现象，提高清洁能源利用率。传统的解决办法是在电厂附近建设辅助设施或采用飞轮储能，但其成本较高且调度灵活性差。因此，本领域亟需一种成本低、调度灵活性强的清洁能源消纳系统。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统，以解决现有清洁能源消纳方法成本较高、调度灵活性差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法，所述空调和热水器联合控制方法包括：获取云平台中每个空调的空调参数；所述空调参数包括空调所在房间面积、空调用户预设温度值、空调热容、空调热阻和空调功率；根据所述空调参数将所述空调分为M组，获得M组空调集合；根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率；获取云平台中每个热水器的热水器参数；所述热水器参数包括热水器所在水箱体积、水箱散热系数、热水器用户预设温度值和热水器功率；根据所述热水器参数将所述热水器分为L组，获得L组热水器集合；根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务；根据所述每组空调集合的消纳任务，采用滑模控制定律确定每组空调集合的第一控制信号；根据所述每组热水器集合的消纳任务确定每组热水器集合的第二控制信号；根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述云平台中的所述空调和所述热水器进行控制。优选的，所述根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率，具体包括：根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式j＝1,2,···,M确定每组空调集合的第一预估聚合功率；其中，表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，表示第j组空调集合中第i台空调的空调功率，ηj是第j组空调集合的空调能效比，表示第j组空调集合中总空调数量，表示第j组空调集合中第i台空调的开关状态，M表示空调总的分组数。优选的，所述根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率，具体包括：根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式l＝1,2,…,L确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；其中，表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，表示第l组热水器集合中总热水器数量，表示第l组热水器集合中第k台热水器的热水器功率，L表示热水器总的分组数。优选的，所述根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务，具体包括：根据所述第一预估聚合功率，采用公式确定所述每组空调集合的消纳任务；其中，PT,ac(t)表示空调总的消纳任务，表示第j组空调集合的消纳任务，表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，j＝1,2,···,M，M表示空调总的分组数；根据所述第二预估聚合功率，采用公式确定所述每组热水器集合的消纳任务；其中，PT,h(t)表示热水器总的消纳任务，表示第l组热水器集合的消纳任务，表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，l＝1,2,…,L，L表示热水器总的分组数。一种基于云平台的空调和热水器联合控制系统，所述空调和热水器联合控制系统包括：空调参数获取模块，用于获取云平台中每个空调的空调参数；所述空调参数包括空调所在房间面积、空调用户预设温度值、空调热容、空调热阻和空调功率；M组空调集合获取模块，用于根据所述空调参数将所述空调分为M组，获得M组空调集合；第一预估聚合功率确定模块，用于根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率；热水器参数获取模块，用于获取云平台中每个热水器的热水器参数；所述热水器参数包括热水器所在水箱体积、水箱散热系数、热水器用户预设温度值和热水器功率；L组热水器集合获取模块，用于根据所述热水器参数将所述热水器分为L组，获得L组热水器集合；第二预估聚合功率确定模块，用于根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；消纳任务确定模块，用于根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务；第一控制信号确定模块，用于根据所述每组空调集合的消纳任务，采用滑模控制定律确定每组空调集合的第一控制信号；第二控制信号确定模块，用于根据所述每组热水器集合的消纳任务确定每组热水器集合的第二控制信号；控制模块，用于根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述云平台中的所述空调和所述热水器进行控制。优选的，所述第一预估聚合功率确定模块，具体包括：第一预估聚合功率确定单元，用于根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式j＝1,2,···,M确定每组空调集合的第一预估聚合功率；其中，表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，表示第j组空调集合中第i台空调的空调功率，ηj是第j组空调集合的空调能效比，表示第j组空调集合中总空调数量，表示第j组空调集合中第i台空调的开关状态，M表示空调总的分组数。优选的，所述第二预估聚合功率确定模块，具体包括：第二预估聚合功率确定单元，用于根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式l＝1,2,…,L确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；其中，表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，表示第l组热水器集合中总热水器数量，表示第l组热水器集合中第k台热水器的热水器功率，L表示热水器总的分组数。优选的，所述消纳任务确定模块，具体包括：每组空调集合的消纳任务确定单元，用于根据所述第一预估聚合功率，采用公式确定所述每组空调集合的消纳任务；其中，PT,ac(t)表示空调总的消纳任务，表示第j组空调集合的消纳任务，表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，j＝1,2,···,M，M表示空调总的分组数；每组热水器集合的消纳任务确定单元，用于根据所述第二预估聚合功率，采用公式确定所述每组热水器集合的消纳任务；其中，PT,h(t)表示热水器总的消纳任务，表示第l组热水器集合的消纳任务，表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，l＝1,2,…,L，L表示热水器总的分组数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提出一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法及系统，包括：获取云本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法，其特征在于，所述空调和热水器联合控制方法包括：/n获取云平台中每个空调的空调参数；所述空调参数包括空调所在房间面积、空调用户预设温度值、空调热容、空调热阻和空调功率；/n根据所述空调参数将所述空调分为M组，获得M组空调集合；/n根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率；/n获取云平台中每个热水器的热水器参数；所述热水器参数包括热水器所在水箱体积、水箱散热系数、热水器用户预设温度值和热水器功率；/n根据所述热水器参数将所述热水器分为L组，获得L组热水器集合；/n根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；/n根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务；/n根据所述每组空调集合的消纳任务，采用滑模控制定律确定每组空调集合的第一控制信号；/n根据所述每组热水器集合的消纳任务确定每组热水器集合的第二控制信号；/n根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述云平台中的所述空调和所述热水器进行控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于云平台的空调和热水器联合控制方法，其特征在于，所述空调和热水器联合控制方法包括：
获取云平台中每个空调的空调参数；所述空调参数包括空调所在房间面积、空调用户预设温度值、空调热容、空调热阻和空调功率；
根据所述空调参数将所述空调分为M组，获得M组空调集合；
根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率；
获取云平台中每个热水器的热水器参数；所述热水器参数包括热水器所在水箱体积、水箱散热系数、热水器用户预设温度值和热水器功率；
根据所述热水器参数将所述热水器分为L组，获得L组热水器集合；
根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；
根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务；
根据所述每组空调集合的消纳任务，采用滑模控制定律确定每组空调集合的第一控制信号；
根据所述每组热水器集合的消纳任务确定每组热水器集合的第二控制信号；
根据所述第一控制信号和所述第二控制信号对所述云平台中的所述空调和所述热水器进行控制。


2.根据权利要求1所述的基于云平台的空调和热水器联合控制方法，其特征在于，所述根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组空调集合的第一预估聚合功率，具体包括：
根据所述M组空调集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式确定每组空调集合的第一预估聚合功率；其中，PAj(t)表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，Pij表示第j组空调集合中第i台空调的空调功率，ηj是第j组空调集合的空调能效比，表示第j组空调集合中总空调数量，表示第j组空调集合中第i台空调的开关状态，M表示空调总的分组数。


3.根据权利要求1所述的基于云平台的空调和热水器联合控制方法，其特征在于，所述根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每组热水器集合的第二预估聚合功率，具体包括：
根据所述L组热水器集合，采用参数概率分布的蒙特卡洛模型公式确定每组热水器集合的第二预估聚合功率；其中，表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，表示第l组热水器集合中总热水器数量，表示第l组热水器集合中第k台热水器的热水器功率，L表示热水器总的分组数。


4.根据权利要求1所述的基于云平台的空调和热水器联合控制方法，其特征在于，所述根据所述第一预估聚合功率和所述第二预估聚合功率确定所述每组空调集合的消纳任务以及所述每组热水器集合的消纳任务，具体包括：
根据所述第一预估聚合功率，采用公式确定所述每组空调集合的消纳任务；其中，PT,ac(t)表示空调总的消纳任务，表示第j组空调集合的消纳任务，PAj(t)表示第j组空调集合的第一预估聚合功率，j＝1,2,···,M，M表示空调总的分组数；
根据所述第二预估聚合功率，采用公式确定所述每组热水器集合的消纳任务；其中，PT,h(t)表示热水器总的消纳任务，表示第l组热水器集合的消纳任务，Pal(t)表示第l组热水器集合的第二预估聚合功率，l＝1,2,…,L，L表示热水器总的分组数。


5.一种基于云平台的空调和热水器联合控制系统，其特征在于，所述空调和热...

【专利技术属性】
技术研发人员：武昕，尤兰，焦点，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11