[發(fā)明專利]一種熱泵與電蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法、系統(tǒng)及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010425233.1
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111550861B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閻俏;呂輝;張平康;潘向華;袁銀雪;任飛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02;F24D15/04;F24D13/00;F24D19/10;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是，包括如下步驟：

獲取第二天電網(wǎng)的日前電價(jià)和天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，并根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和天氣預(yù)報(bào)預(yù)測第二天各時(shí)段的建筑熱負(fù)荷值；所述歷史數(shù)據(jù)包括歷史熱負(fù)荷和氣象數(shù)據(jù)；

根據(jù)實(shí)時(shí)電價(jià)以用電成本最小為目標(biāo)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)預(yù)測獲得的熱負(fù)荷值，采用線性規(guī)劃方法求解每個(gè)時(shí)間段熱泵和蓄熱設(shè)備的出力情況，在此基礎(chǔ)上預(yù)制熱泵和蓄熱設(shè)備的工作模式；

根據(jù)求解得到的每個(gè)時(shí)間段熱泵和蓄熱設(shè)備的出力情況，確定每個(gè)時(shí)間段的熱泵和蓄熱設(shè)備協(xié)同工作的預(yù)制工作模式，并發(fā)送至熱泵和蓄熱設(shè)備；

實(shí)時(shí)獲取熱泵和電蓄熱設(shè)備供熱的系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)時(shí)的參數(shù)數(shù)據(jù)在線修正調(diào)整空氣源熱泵和蓄熱設(shè)備的工作狀態(tài)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是：以第二天的用電成本最小為目標(biāo)構(gòu)建的目標(biāo)函數(shù)為：

式中：P_HP.i為在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)空氣源熱泵制熱消耗的平均電功率；t_HP.i為空氣源熱泵工作的第i個(gè)時(shí)間段；P_TS.i為在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)固體電蓄熱設(shè)備蓄熱消耗的平均電功率；t_TS.X.i為固體電蓄熱設(shè)備以蓄熱模式工作的第i個(gè)時(shí)間段；P_PF.i為在第i個(gè)時(shí)間段內(nèi)蓄熱設(shè)備放熱時(shí)風(fēng)機(jī)和水泵消耗的平均電功率；t_TS.F.i為固體電蓄熱設(shè)備以放熱模式工作的第i個(gè)時(shí)間段；E_i為第i個(gè)時(shí)間段的日前電價(jià)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是：求解目標(biāo)函數(shù)的約束條件包括熱泵的工作約束和蓄熱設(shè)備的工作約束；熱泵的工作約束包括：空氣源熱泵的電熱轉(zhuǎn)換模型；熱泵的制熱消耗的平均電功率小于熱泵的額定功率；在設(shè)定的工作時(shí)長內(nèi)，轉(zhuǎn)換的能量按天氣情況通過修正系數(shù)修正。

4.如權(quán)利要求3所述的一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是：蓄熱設(shè)備的電熱轉(zhuǎn)換模型；蓄熱設(shè)備的蓄熱量不大于蓄熱設(shè)備的蓄熱額定值。

5.如權(quán)利要求1所述的一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是：根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，基于LSTM模型預(yù)測第二天各時(shí)段的建筑熱負(fù)荷值；

或者

采用線性規(guī)劃方法求解每個(gè)時(shí)間段熱泵和蓄熱設(shè)備的出力情況的方法，可以采用線性規(guī)劃方法中的單純形法。

6.如權(quán)利要求1所述的一種熱泵與蓄熱設(shè)備自適應(yīng)優(yōu)化控制方法，其特征是：預(yù)制工作模式包括預(yù)制工作模式Ⅰ：固體蓄熱設(shè)備蓄熱，熱泵不工作；預(yù)制工作模式Ⅱ：熱泵制熱，蓄熱設(shè)備不工作；預(yù)制工作模式Ⅲ：固體蓄熱設(shè)備放熱，熱泵不工作；預(yù)制工作模式Ⅳ：蓄熱設(shè)備先放熱，而后熱泵制熱。