[發明專利]一種樓宇中央空調需求響應控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011467095.X
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112594873B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 閻俏;袁銀雪;張桂青;李成棟;任飛;田豐;陳浩
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: F24F11/54
• 分類號: F24F11/54;F24F11/70;F24F11/64;F24F11/61;F24F110/10;F24F110/12;F24F140/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

本公開提供了一種樓宇中央空調需求響應控制方法及系統，獲取中央空調所在樓宇基本數據及環境數據，接收電網的需求響應指令，得到需求響應時間；根據獲取的數據以及用戶溫度舒適區間和用戶可接受的需求響應時間內溫度可調區間，得到多項預制冷策略和多項關停部分制冷機組策略；去除預冷效用期小于電網指令的響應時間長度的預制冷策略，以舒適度損失最小或者收益最大為目標求解剩余策略，得到最終的需求響應控制策略；本公開達到了制冷機組負荷最低的目的，最終得到策略的調控參數以及對用戶帶來的收益和舒適度損失，可以以舒適度優先或收益優先兩種角度出發為用戶篩選出最終執行的需求響應策略，適用范圍廣。

技術領域

本公開涉及電力需求響應技術領域，特別涉及一種樓宇中央空調需求響應控制方法及系統。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

據調查顯示，建筑能耗占當今全球能源消耗的40％之多，到2050年，建筑能耗占比預計將達到50％。在這期間的增長相當于今天俄羅斯和印度的能源消耗總量。隨著電力系統負荷不斷增長，需求響應逐漸受到人們的重視，而用電需求較大的建筑樓宇也成為重要的需求響應資源。人們對空調的依賴愈發強烈，夏季用電負荷連年突破新高，空調負荷占尖峰負荷的30％-40％，通過合理的調控手段可以實現對空調負荷調整。與分體式空調相比，中央空調系統具有容量更大，可控性更強等特點，具有更高的需求響應潛力和挖掘意義。

中央空調系統由于自身系統特點決定了其負荷的可控性，理論上中央空調系統的控制方式主要分為剛性調控和柔性調控。目前剛性調控主要是在需求響應期間關閉中央空調的方式，柔性調控主要是改變制冷機組出水溫度、提高中央空調末端設定溫度和預制冷等方式。以此為基礎，在需求響應的場景下充分考慮建筑中央空調的調控策略。

發明人發現，在執行需求響應期間為了實現負荷削減的目的，改變了空調的運行狀態，這必然會對樓宇用戶產生一定的影響，而現有的負荷調整方式大多沒有考慮到用戶側的收益或者舒適度，單純的進行負荷削減必然帶來較高的客戶不滿意度。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開提供了一種樓宇中央空調需求響應控制方法及系統，通過雙層模型對需求響應策略參數進行求解，達到了制冷機組負荷最低的目的，最終得到策略的調控參數以及對用戶帶來的收益和舒適度損失，可以以舒適度優先或收益優先兩種角度出發為用戶篩選出最終執行的需求響應策略，適用范圍廣。

為了實現上述目的，本公開采用如下技術方案：

本公開第一方面提供了一種樓宇中央空調需求響應控制方法。

一種樓宇中央空調需求響應控制方法，包括以下步驟：

獲取中央空調所在樓宇基本數據及環境數據，接收電網的需求響應指令，得到需求響應時間；

根據獲取的數據以及用戶溫度舒適區間和用戶可接受的需求響應時間內溫度可調區間，得到多項預制冷策略和多項關停部分制冷機組策略；

去除預冷效用期小于電網指令的響應時間長度的預制冷策略，以舒適度損失最小或者收益最大為目標求解剩余策略，得到最終的需求響應控制策略。

作為可能的一些實現方式，包括雙層控制：

第一層控制進行需求響應調控策略的計算，得到多項預制冷策略和關停部分制冷機組策略；

第二層控制進行制冷機組能效提升控制，得到各策略中運行制冷機組的負載率、冷凍水出水溫度、冷卻水回水溫度以及制冷機組的功率。

作為可能的一些實現方式，以溫度可調區間的最小值到溫度舒適區間的最小值之間的所有溫度分別作為預冷溫度，與溫度可調區間的最大值到溫度舒適區間的最大值之間的室內最高溫度相對應，形成多項預制冷策略。