一种恒温控制智能负荷联合优化方法技术

本发明专利技术公开一种恒温控制智能负荷的联合优化方法，包括以下步骤：1)、采集用户电热水器需求温度范围、用户空调需求温度、分时电价数据以及用户电热水器用水质量；2)、确定电热水器工作时段；3)、建立电热水器、空调需求温度的关联模型；使用关联模型得到电热水器、空调用电总成本最低的最优控制策略。本发明专利技术旨在综合考虑不同类恒温控制智能负荷之间用户(温度)需求之间的相关性，以实现用户包含用电成本和(温度)需求的整体最优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统供需互动、需求响应
，特别涉及一种恒温控制智能负荷联合优化方法。
技术介绍
传统的电力系统中，由于大量负荷在一定的时域内是不可控的甚至是不可测定的，只有发电侧的资源是可供规划及调度的。此外，单一的销售电价也并没有给电能消费者提供可以改变其电能消费方式的激励。随着电力市场化改革的推进，智能电网相关技术的成熟和可再生能源的不断发展，电力系统的安全运行面临着新的机遇和挑战。电力系统供需互动、需求响应将成为应对挑战、发现机遇的良好解决方案。近年来，大量的智能电表、传感器、自动控制装置通过双向信息通信网络被应用于连接配电网和家庭、商业负荷，以减小用电成本，提升能源使用效率。在家庭负荷中，恒温控制类负荷(如空调，通风设备、电热水器)等占据负荷总量的很大比重，且具有良好的可控性。以价格及需求作为基本导向，实现对恒温控制智能负荷的优化控制，既能降低需求侧的用电成本，又能提高供给侧发、输电的效率。现有技术分别针对各类恒温控制智能负荷提出了考虑分时电价及用户需求两方面因素的优化控制方法，但一方面导致了可能存在的两方面考虑因素无法同时兼顾的问题，另一方面忽略了恒温控制类负荷之间可通过用户(温度)需求建立相关联系的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种恒温控制智能负荷的联合优化方法，以解决上述背景中提到的技术问题。本专利技术旨在综合考虑不同类恒温控制智能负荷之间用户(温度)需求之间的相关性，以实现用户包含用电成本和(温度)需求的整体最优。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种恒温控制智能负荷联合优化方法，包括以下步骤：1)、采集用户电热水器需求温度范围、用户空调需求温度、分时电价数据以及用户电热水器用水质量mn；2)、确定电热水器工作时段；3)、建立电热水器、空调需求温度的关联模型；使用关联模型得到电热水器、空调用电总成本最低的最优控制策略。本专利技术进一步的改进在于：步骤2)具体包括以下步骤：确定满足用水量情况下的电热水器启动电价阈值ρh，当某时段电价低于ρh时，电热水器启动工作；ρh的确定方法为：2.1)、计算所采集的用水质量mn所需的能量：Q=Σn=1N(c·mn·Δθn)+QLoss]]>其中，c、mn、Δθn及QLoss分别为水的比热、用水质量、n时段电热水器水温与环境温度的温差及电热水器总的能量损耗；n为时段，N为总时段数；2.2)、确定电热水器需要工作的总时长：ton=QPh]]>其中，Ph为电热水器功率；2.3)、将分时电价数据形成电价关于时长单调上升的曲线ωc，确定ρhρh＝ωc(ton)。本专利技术进一步的改进在于：步骤3)具体包括以下步骤：建立电热水器、空调需求温度的关联模型：V(n)enV(n)=e-b(1-r(n))-1e-b-1,r(n)=θ(n)-θenθwl-θen]]>其中，V(n)en为通过空调将室温改变为θen时n时段的用水量，θwl为电热水器水温设置的下限值，b为常数；使用关联模型得到电热水器、空调用电总成本最低的最优控制策略：minC=minΣn=1N{ρH[V(n)]+ρAC[θen(n)]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒温控制智能负荷联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、采集用户电热水器需求温度范围、用户空调需求温度、分时电价数据以及用户电热水器用水质量mn；2)、确定电热水器工作时段；3)、建立电热水器、空调需求温度的关联模型；使用关联模型得到电热水器、空调用电总成本最低的最优控制策略。

【技术特征摘要】
1.一种恒温控制智能负荷联合优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、采集用户电热水器需求温度范围、用户空调需求温度、分时电价数据以及用户电热
水器用水质量mn；
2)、确定电热水器工作时段；
3)、建立电热水器、空调需求温度的关联模型；使用关联模型得到电热水器、空调用电
总成本最低的最优控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种恒温控制智能负荷联合优化方法，其特征在于，步骤2)
具体包括以下步骤：
确定满足用水量情况下的电热水器启动电价阈值ρh，当某时段电价低于ρh时，电热水器
启动工作；ρh的确定方法为：
2.1)、计算所采集的用水质量mn所需的能量：
Q=Σn=1N(c·mn.Δθn)+QLoss]]>其中，c、mn、Δθn及QLoss分别为水的比热、用水质量、n时段电热水器水温与环境温
度的温差及电热水器总的能量损耗；n为时段，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锡凡，肖云鹏，王秀丽，杜超，邵成成，徐骏，黄春波，吕建虎，王高琴，唐保国，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司，西安交通大学，中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西;14