考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法及系统与流程

文档序号:28325278发布日期:2022-01-05 00:36阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,包括:采集楼宇室外温度以及室内温度;基于楼宇室外温度以及室内初始温度,确定空气源热泵负荷模型的可调节负荷容量;基于空气热源泵负荷模型的可调节负荷容量,以空气源热泵负荷模型运行费用最小为目标,确定空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数;根据空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数,获得空气热源泵负荷模型的控制参数,控制空气源热泵的运行状态。2.如权利要求1所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,所述基于楼宇室外温度以及室内初始温度,确定空气源热泵负荷模型的可调节负荷容量,包括:利用热空间模型描述室内平均温度变化;基于室内平均温度变化数据,根据热力学第一定律,确定空气源热泵回水温度随时间的变化关系;基于室内平均温度变化数据,根据热力学第一定律,确定空气源热泵出水温度随时间的变化关系;利用空气源热泵回水温度随时间的变化关系和空气源热泵出水温度随时间的变化关系,确定空气源热泵的制热/冷量;基于空气源热泵的制热/冷量,确定空气源热泵负荷模型的可调节负荷容量。3.如权利要求1所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,所述基于空气热源泵负荷模型的可调节负荷容量,以空气源热泵负荷模型运行费用最小为目标,确定空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数,包括:基于峰谷电机和电力辅助市场补贴,在空气源热泵负荷模型的可调节容量内,确定空气源热泵负荷模型参与辅助服务市场的运行费用;以空气源热泵负荷模型参与辅助服务市场的运行费用最小为目标,确定空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数。4.如权利要求3所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,所述基于峰谷电机和电力辅助市场补贴,在空气源热泵负荷模型的可调节容量内,确定空气源热泵负荷模型参与辅助服务市场的运行费用,包括:假设m个时段[δt1,δt2,

,δt
m
]有新能源大发的可能性,发生的概率分布为[p1,p2,

,p
m
],如果被调用电力辅助服务市场的补贴费用为[ρ1,ρ2,


m
],基于峰谷电价和电力辅助服务市场补贴空气源热泵负荷运行费用如下:(1)负荷聚合商拟让空气源热泵负荷1个时段参与辅助服务市场:时段1:其中,f
1,1
表示1个时段,第1个时段负荷参与辅助服务市场的费用;表示该时段只考虑峰谷电价被调用的最小运行费用;表示该时段只考虑峰谷电价被不调用的最小运行费用;假设第m个时段参与辅助服务市场:
时段m:(2)负荷聚合商拟让空气源热泵负荷2个时段参与辅助服务市场:时段1和时段2:其中,f
2,1
‑2表示2个时段,第1个和第2个时段负荷参与辅助服务市场的费用;表示该时段只考虑峰谷电价均被调用的最小运行费用;表示该时段只考虑峰谷电价均不被调用的最小运行费用;表示该时段只考虑峰谷电价一个被调用另一不被调用的最小运行费用;假设第m个和第n个时段参与辅助服务市场:时段m和时段n:5.如权利要求4所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,所述基于峰谷电机和电力辅助市场补贴,在空气源热泵负荷模型的可调节容量内,确定空气源热泵负荷模型参与辅助服务市场的运行费用,还包括:(3)负荷聚合商拟让空气源热泵负荷3,4,

,m个时段参与辅助服务市场,基于峰谷电价和电力辅助服务市场补贴空气源热泵负荷模型参与辅助市场的运行的最小费用如下:f=min{f
p

v
,f
1,1
,

f
1,m
,f
2,1
‑2,

,f
2,(m

1)

m
,

}即在所有枚举费用中取最小值;基于运行的最小费用,确定空气源热泵负荷模型的最小负荷容量,获得空气热源泵负荷模型的控制参数,控制空气源热泵的运行状态。6.如权利要求3所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,基于空气热源泵负荷模型的可调节负荷容量,根据峰谷电价,以空气源热泵负荷模型运行费用最低为目标,建立只考虑峰谷电价的空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数,具体为:式中,f
p

v
为考虑峰谷电价空气源热泵负荷总费用;t为一个周期内被均分成的时段数;p
hpj
(t)为空气源热泵功率,对于非变频热泵机组开启时为额定功率关闭时功率为零;c(t)为分时电价;t为时段。7.如权利要求6所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法,其特征在于,只考虑峰谷电价的空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数的约束条件为:(1)室内温度约束
t
min
≤t
i
≤t
max
,式中:t
max
、t
min
分别为楼宇室内温度的最高、低温度限制;(2)楼宇室内温度与空气源热泵群功率之间关系。8.一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制系统,其特征在于,包括:数据采集模块,被配置为采集楼宇室外温度以及室内温度;数据处理模块,被配置为基于楼宇室外温度以及室内初始温度,确定空气源热泵负荷模型的可调节负荷容量;运行优化模块,被配置为基于空气热源泵负荷模型的可调节负荷容量,以空气源热泵负荷模型运行费用最小为目标,确定空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数;控制模块,被配置为根据空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数,获得空气热源泵负荷模型的控制参数,控制空气源热泵的运行状态。9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1

7中任一项所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法中的步骤。10.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1

7中任一项所述的一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法中的步骤。

技术总结
本公开提供了一种考虑新能源发电不确定性的空气源热泵控制方法及系统,包括:采集楼宇室外温度以及室内温度;基于楼宇室外温度以及室内初始温度,确定空气源热泵负荷模型的可调节负荷容量;基于空气热源泵负荷模型的可调节负荷容量,以空气源热泵负荷模型运行费用最小为目标,确定空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数;根据空气源热泵负荷模型运行费用优化目标函数,获得空气热源泵负荷模型的控制参数,控制空气源热泵的运行状态。该方法及系统利用空气源热泵负荷蓄热/冷特性,根据峰谷电价和现货市场补贴政策实现对空气源热泵负荷的精准调控,使运行周期内负荷用电量最低,从而使得电费花费最低,降低供暖/冷成本。降低供暖/冷成本。降低供暖/冷成本。


技术研发人员:刘萌 李宽 李玉敦 高嵩 刘航航 李娜 李军 王昕 游大宁 杨冬 张国辉 李晨昊 程定一 张岩
受保护的技术使用者:国家电网有限公司
技术研发日:2021.10.26
技术公布日:2022/1/4
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