一种分散式空调参与需求响应的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于空调参与需求响应技术领域，具体涉及一种分散式空调参与需求响应的方法和装置。该方法通过将需求响应终端实时计算每台空调的可调负荷以及可调时长，再通过动态规划算法计算所有空调参与需求响应最优策略，最后在执行阶段通过动态调整空调运行状态保障需求响应执行效果，旨在辅助楼宇分散式空调精准参与需求响应调度，有效提升楼宇分散式空调参与需求响应事件的响应效果、效率和用户体验。效率和用户体验。效率和用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种分散式空调参与需求响应的方法和装置


[0001]本专利技术属于空调参与需求响应
，具体涉及一种分散式空调参与需求响应的方法和装置。

技术介绍

[0002]需求响应(demand response，DR)是需求侧管理的重要技术手段，指用户对价格或者激励信号做出响应，并改变正常电力消费模式，从而实现用电优化和系统资源的综合优化配置。
[0003]在我国需求侧建设过程中，商场、楼宇中的分散式空调作为一种群体响应量大，响应速度快速，调节成效优秀的需求侧资源，是需求响应过程中的优质响应资源，同时，空调具备热惯性，可作为典型柔性负荷参与到需求响应中。但是，另一方面，由于分散式空调物理位置较为分散，群体控制效果不稳定，可调潜力计算困难等原因，对分散式空调参与需求响应提出了更高的要求。此外，在执行过程中，由于缺乏执行效果监测手段，往往会由于人为干涉参与调节导致楼宇整体响应效果不佳。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种分散式空调参与需求响应的方法和装置，用以解决现有技术中的手段造成楼宇整体响应效果不佳的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种分散式空调参与需求响应的方法，包括如下步骤：
[0006]1)建立楼宇分散式空调负荷需求响应模型，包括各个空调的需求响应热惯量模型和需求响应可调负荷模型；
[0007]2)根据各个空调的需求响应热惯量模型和需求响应可调负荷模型，分析各个空调的可调能力，包括各个空调可调功率和可调时间；
[0008]3)根据需求响应事件，包括需求响应开始时间DRT
s
、需求响应结束时间DRT
e
和需求响应指标DRG，按照各个参与需求响应的空调的既定策略，求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，所述轮控策略为各个参与需求响应的空调在DRT
s
和DRT
e
之间的需求响应时段内的可调功率和可调时间；
[0009]4)根据步骤3)求解得到的轮控策略对每个参与需求响应的空调进行控制。
[0010]其有益效果为：本方法旨在辅助楼宇分散式空调精准参与需求响应调度，整个方法思路为首先实时计算每台空调的可调功率以及可调时长，然后计算所有空调参与需求响应最优策略，并执行该最优策略，有效提升楼宇分散式空调参与需求响应事件的响应效果、效率和用户体验。
[0011]进一步地，采用动态规划方法求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，即进一步地，采用动态规划方法求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，即使得a
′
>DRT
e
以及b
′
>DRG后，满足需求响应时段内，每个时刻的调节量大于需求响应指标DRG；其中，a和b分别表示空调i在参与需求响应后整个需求
响应事件中最早时段和指标缺口；a
′
和b
′
分别表示上一参与需求响应的空调响应后整个需求响应事件中最早时段和指标缺口；和P
iability
分别表示空调i的可调时间和可调功率；dp(a,b)表示投入空调i单体响应时段和响应能力后的整体调节时段和指标缺口状态，dp(a
′
,b
′
)表示投入空调i单体响应时段和响应能力前的整体调节时段和指标缺口状态。
[0012]其有益效果为：利用动态规划方法求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，可以准确求解得到精确的且满足需求的轮控策略。
[0013]进一步地，空调的需求响应热惯量模型为：
[0014]Q
t,i
＝p
t,ai
*
i
[0015][0016]式中，Q
t,i
表示空调i在t时刻的空调制冷量；p
t,i
表示空调i在t时刻的空调负荷功率；η
i
表示空调i的制冷能效比；和分别表示空调i所在房间t+Δt和t时刻的室内温度，和分别表示t+Δt和t时刻的室外温度；R表示房间等效热阻；Δt表示一个时段的持续时长；C表示房间等效热容。
[0017]其有益效果为：由于空调在关闭状态或者低功率运行时，空调所处房间热量会散失，将该方面因素考虑在内，并以一阶等效热参数模型表征房间内热动态过程，从而得到上述空调的需求响应热惯量模型。
[0018]进一步地，若空调为定频空调，则需求响应可调负荷模型为：
[0019][0020][0021]式中，p
t,i
表示定频空调的功率；p
max,i
和p
min,i
分别表示空调i的最大功率和最小功率；表示空调i在t时刻的设定温度。
[0022]其有益效果为：定频空调的压缩机运行状态(运行，开启)与室内温度与设定温度的温差相关，考虑该方面因素设置变频空调的需求响应可调负荷模型如上所示。
[0023]进一步地，若空调为变频空调，则需求响应可调负荷模型为：
[0024][0025][0026]式中，p
t,i
表示变频空调的功率；p
max,i
和p
min,i
分别表示空调i的最大功率和最小功率；n与N为变频空调温差范围区间，为常数，n＜N；K与p为空调的运行特性参数，为常数；表示空调i在t时刻的设定温度。
[0027]其有益效果为：变频空调的压缩机运行功率与室内温度与设定温度的温差相关，且变频空调在实际运行过程中，除定频空调特性外，ΔT
t,i
在某个区间内时，功率与ΔT
t,i
成正比，因此设置如上所示的变频空调的需求响应可调负荷模型。
[0028]进一步地，步骤2)中，定频空调的可调功率和可调时间分别为：
[0029]P
iability
＝p
t,i
‑
p
min,i
[0030][0031]式中，P
iability
表示定频空调的可调功率；T
ilast
表示定频空调i的可调时间；表示定频空调i将室内温度调节到楼宇用户设定参与需求响应时最高室内温度T
c
时所需要的时间，且Q
min,i
表示表示空调i在最小运行功率下的制冷量。
[0032]其有益效果为：上式可以准确展现定频空调在调节期间的室温变化以及功率上升趋势。
[0033]进一步地，步骤2)中，变频空调的可调功率和可调时间分别为：
[0034][0035][0036][0037]式中，P
iabilbty
表示变频空调的可调功率；p表示当室内温度达到n时变频空调的运行功率；和分别表示变频空调从开始调节到室内温度n和N所需时间；Q
min,i
表示表示空调i在最小运行功率下的制冷量。
[0038]其有益效果为：上式可以准确展现变频空调在调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分散式空调参与需求响应的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立楼宇分散式空调负荷需求响应模型，包括各个空调的需求响应热惯量模型和需求响应可调负荷模型；2)根据各个空调的需求响应热惯量模型和需求响应可调负荷模型，分析各个空调的可调能力，包括各个空调可调功率和可调时间；3)根据需求响应事件，包括需求响应开始时间DRT
s
、需求响应结束时间DRT
e
和需求响应指标DRG，按照各个参与需求响应的空调的既定策略，求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，所述轮控策略为各个参与需求响应的空调在DRT
s
和DRT
e
之间的需求响应时段内的可调功率和可调时间；4)根据步骤3)求解得到的轮控策略对每个参与需求响应的空调进行控制。2.根据权利要求1所述的分散式空调参与需求响应的方法，其特征在于，求解以最小参与可调量为目标的轮控策略，即dp(a,b)＝min(dp(a
′
,b
′
)+T
ilast
·
P
iability
)，使得a
′
>DRT
e
以及b
′
>DRG后，满足需求响应时段内，每个时刻的调节量大于需求响应指标DRG；其中，a和b分别表示空调i在参与需求响应后整个需求响应事件中最早时段和指标缺口；a
′
和b
′
分别表示上一参与需求响应的空调响应后整个需求响应事件中最早时段和指标缺口；T
ilast
和P
iability
分别表示空调i的可调时间和可调功率；dp(a,b)表示投入空调i单体响应时段和响应能力后的整体调节时段和指标缺口状态，dp(a
′
,b
′
)表示投入空调i单体响应时段和响应能力前的整体调节时段和指标缺口状态。3.根据权利要求1所述的分散式空调参与需求响应的方法，其特征在于，空调的需求响应热惯量模型为：Q
t,i
＝p
t,i
*η
i
式中，Q
t,i
表示空调i在t时刻的空调制冷量；p
t,i
表示空调i在t时刻的空调负荷功率；η
i
表示空调i的制冷能效比；和分别表示空调i所在房间t+Δt和t时刻的室内温度，和分别表示t+Δt和t时刻的室外温度；R表示房间等效热阻；Δt表示一个时段的持续时长；C表示房间等效热容。4.根据权利要求3所述的分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：管少锋，孙艳玲，卓会丹，杨矿利，刘新闯，王祎琳，杨芳，杨阳，马宏伟，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：