[發(fā)明專利]一種考慮主動(dòng)配電網(wǎng)的樓宇集群多階段優(yōu)化調(diào)度方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811593397.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109740899A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志浩;汪湘晉;張雪松;倪籌帷;趙波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種考慮主動(dòng)配電網(wǎng)的樓宇集群多階段優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建主動(dòng)配電網(wǎng)中考慮多個(gè)制熱區(qū)域的樓宇熱動(dòng)態(tài)模型、主動(dòng)配電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型；構(gòu)建考慮主動(dòng)配電網(wǎng)安全運(yùn)行約束的樓宇集群多階段優(yōu)化調(diào)度模型，通過(guò)求解獲得滿足主動(dòng)配電網(wǎng)安全運(yùn)行約束的樓宇集群優(yōu)化調(diào)度方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樓宇集群多階段優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述考慮多個(gè)制熱區(qū)域的樓宇熱動(dòng)態(tài)模型的構(gòu)建過(guò)程如下：

樓宇區(qū)域RC網(wǎng)絡(luò)模型由熱阻R與熱容C組成，它們分別具有傳輸熱與儲(chǔ)蓄熱的能力；節(jié)點(diǎn)有兩種類型，墻體節(jié)點(diǎn)與室內(nèi)空氣節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)各自通過(guò)熱阻相互連接，并經(jīng)熱容接地；一個(gè)制熱/制冷區(qū)域?qū)?yīng)著一組RC網(wǎng)絡(luò)模型，樓宇模型則是由多個(gè)類似構(gòu)造的區(qū)域聚合而成；為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，每棟樓宇內(nèi)的制熱區(qū)域假設(shè)構(gòu)造一致，因此在同種控制方法以及相同光照參數(shù)下，樓宇群中每個(gè)制熱區(qū)域的HVAC系統(tǒng)功率一致，并以此為基礎(chǔ)，通過(guò)樓宇HVAC系統(tǒng)，調(diào)節(jié)設(shè)備送風(fēng)溫度與送風(fēng)質(zhì)量流量，達(dá)到集中控制的目的；

單個(gè)制熱區(qū)域的熱動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型如下：

式中：為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的墻體熱容；為所有與該墻體相鄰的節(jié)點(diǎn)；T_j為節(jié)點(diǎn)j處的溫度；為節(jié)點(diǎn)i和j之間的墻體溫度；為節(jié)點(diǎn)i與j之間的熱阻；r_i,j在此墻體不受陽(yáng)光照射的情況下取0，否則取1；α_i,j和分別為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的墻體吸熱率和表面積；為該墻體對(duì)應(yīng)朝向的光照強(qiáng)度；

式中：為第i個(gè)制熱區(qū)域熱容；為待求室溫；為所有與第i號(hào)房間相鄰的節(jié)點(diǎn)；為第i個(gè)制熱區(qū)域送風(fēng)質(zhì)量該流量；c_p為室內(nèi)空氣比熱容；為室內(nèi)送風(fēng)溫度；π_i,j在此房間無(wú)窗的情況下取0，否則取1；為窗戶透射率；為此房間窗體表面積；與分別為該窗體對(duì)應(yīng)朝向的光照強(qiáng)度與該房間的內(nèi)熱源；為第i個(gè)制熱區(qū)域窗體的熱阻；

式(1)視為i與j節(jié)點(diǎn)間墻體的等式約束，式(2)視為第i號(hào)房間的熱動(dòng)態(tài)等式約束，兩式進(jìn)一步改為如下的狀態(tài)方程：

式中：g(x，u)與d(t)為第i個(gè)制熱區(qū)域狀態(tài)方程的非線性部分；x為第i個(gè)制熱區(qū)域狀態(tài)變量，指代網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度；u為系統(tǒng)的控制變量，指代送風(fēng)質(zhì)量流量與送風(fēng)溫度；d(t)以及y分別為系統(tǒng)擾動(dòng)量與輸出量；以某制熱區(qū)域?yàn)槔到y(tǒng)狀態(tài)變量與控制變量示于式(4)和(5)：

矩陣A與確定系統(tǒng)輸出量的矩陣B示于式(6)和(7)

B＝[1 0 0 0 0] (7)

式中，C_r為制熱區(qū)域等值熱容；

系統(tǒng)中的非線性部分g(x，u)以及擾動(dòng)項(xiàng)d(t)示于式(8)和(9)：

式中，x₁表示第i個(gè)制熱區(qū)域的狀態(tài)變量，指代制熱區(qū)域室內(nèi)溫度；

隨后，基于上述(1)～(9)的單個(gè)制熱區(qū)域數(shù)學(xué)模型，通過(guò)聚合方法得到含多個(gè)制熱區(qū)域的整個(gè)樓宇的熱動(dòng)態(tài)模型，示于式(10)：

式中：b為樓宇中制熱區(qū)域的個(gè)數(shù)，b＝{1，2…L}。