应用于温控电器的功率优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种应用于温控电器的功率优化控制方法及系统，包括：获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数以及温控电器的工作原理模型参数；根据需求温度参数、电价参数和温控电器的工作原理模型参数采用经济性指标计算公式及满意度计算公式在约束条件组下进行遗传算法优化处理获得温控电器在一天工作时间的各预设时间段的功率值；根据获取的功率值对温控电器的工作功率进行规划设置。本方案可动态地、定量地分析温控电器的经济性和满意度之间的关系，为不同用户的个性化运行提供了数据支持。本方案通过对家庭温控电器进行控制，具有削峰填谷的作用，可以一定程度上缓和电能的供需矛盾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电器控制
，尤其涉及一种应用于温控电器的功率优化控制方法及系统。
技术介绍
随着高级测量体系在用电侧的普及和需求响应机制的实施，在家庭用电系统中，主动负荷的优势逐渐显现，特别是在含光伏发电设备和家用蓄电池的户用光伏系统中，用电方式更为灵活。在户用光伏系统中，主动负荷指的是通过对用电设备进行智能控制，在不改变或较少改变用户对能量需求的条件下，改变用电时间和用电负荷大小以配合电力运营商的需求响应。一般来说，主动负荷主要包含可调控负荷和可计划负荷，其中可调控负荷通常长时间运行，受温度和气候因素的影响大，功率可调甚至可被间歇性中断；可计划负荷一般功率不太方便调整，但运行时间可在一定范围内灵活安排。通过整合气象信息与用户的历史使用信息，可以针对主动负荷提前制定用户的日前用电计划，从而配合需求响应，降低用户的用电成本。目前，应用于家庭用电系统日前调度计划的方法一般是在考虑分时电价的前提下，主要考虑家庭用电花费为主要控制目标，并将表征使用满意度的室温差或水温差与用电花费进行相加，以此得到优化控制的目标函数。但这种方法在处理使用经济性和使用满意度这两个指标时只是将温差和用电费用相加，这种处理方式会使优化效果具有片面性，而且对于用户来说，有时需要知道在使用某家电时为满足一定的经济目标，妥协了多少满意度作为代价(或反之)，以便为用户的多样化选择提供进一步的数据支持，因此，就需要对各家电使用的经济性和满意度进行定量、动态的分析。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于温控电器的功率优化控制方法及系统，用于解决现有技术中不能定量地、动态地分析各个温控电器使用满意度和用电支出之间关系的问题。一方面，本专利技术提供一种应用于温控电器的功率优化控制方法，包括：获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数，以及温控电器的工作原理模型参数；根据所述需求温度参数、电价参数和温控电器的工作原理模型参数采用经济性指标计算公式在第一约束条件组下进行遗传算法优化处理获得一天内的最小经济值；根据所述需求温度参数、电价参数、温控电器的工作原理模型参数和最小经济值采用满意度计算公式在第二约束条件组下进行遗传算法优化处理获得不同用电费用下所对应的满意值和经济值；根据获得经济值和满意值利用判断条件确定最佳经济值和最佳满意值；根据最佳经济值和最佳满意值确定温控电器在一天工作时间的各预设时间段的功率值；根据获取的功率值对温控电器的工作功率进行规划设置。优选地，所述经济性指标计算公式为：其中，Ceh为经济值，eb(h)为各预设时间段的电价参数，Peh(h)为各预设时间段的工作功率；优选地，所述第一约束条件组包括：0≤Peh(h)≤Peh.max，其中，Peh(h)为各预设时间段的工作功率，Peh.max为温控电器的预设最大工作功率；Tehs(h)-10≤Teh(h)≤Teh.maxs,]]>其中，为预设时间段内需求温度参数，为温控电器所允许的最大温度值，Teh(h)为预设时间段内实际温度参数；以及所述温控电器的工作原理模型参数。优选地，所述满意度计算公式为：其中，Seh为满意值，为预设时间段内需求温度参数，Teh(h)为预设时间段内实际温度，为实际温度和需求温度之差的二次函数；优选地，所述第二约束条件组包括：0≤Peh(h)≤Peh.max，其中，Peh(h)为各预设时间段的工作功率，Peh.max为温控电器的预设最大工作功率；Tehs(h)-10≤Teh(h)≤Teh.maxs,]]>其中，为预设时间段内需求温度参数，为温控电器所允许的最大温度值，Teh(h)为预设时间段内实际温度参数；其中，eb(h)为各预设时间段的电价参数，Peh(h)为各预设时间段的工作功率，Ceh.min为最小经济值，α为放宽对经济性指标的约束系数，α＝(α1,α2…,αn)；以及所述温控电器的工作原理模型参数。优选地，所述判断条件为：若满足max(C-Ceh.max)(S-Seh.min)，则当前经济值和当前满意值为最佳经济值和最佳满意值。优选地，feh(Tehs(h)-Teh(h))=f(ΔTeh)=-0.1·((ΔTeh)2-100),ΔTeh≥010,ΔTeh<0.]]>另一方面，本专利技术提供一种应用于温控电器的功率优化控制系统，包括：参数获取模块，用于获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数，以及温控电器的工作原理模型参数；第一优化模块，用于根据需求温度参数、电价参数和温控电器的工作原理模型参数采用经济性指标计算公式在第一约束条件组下进行遗传算法优化处理获得一天内的最小经济值；第二优化模块，用于根据需求温度参数、电价参数、温控电器的工作原理模型参数和最小经济值采用满意度计算公式在第二约束条件组下进行遗传算法优化处理获得不同电价下所对应的满意值和经济值；判断模块，用于根据获得经济值和满意值利用判断条件确定最佳经济值和最佳满意值；功率获取模块，用于根据最佳经济值和最佳满意值确定温控电器在一天工作时间的各预设时间段的功率值；调控模块，用于根据获取的功率值对温控电器的工作功率进行规划设置。由上述技术方案可知，本方案可动态地、定量地分析温控电器的经济性和满意度之间的关系，为不同用户的个性化运行提供了数据支持。针对分时电价，该方案可有效地调节温控电器的工作时段向低电价时段转移，对于电热水器来说，在晚间热水温度和热水量需求的高峰期，适当地降低了功率，牺牲一部分使用满意度，以达到降低用电费用的目标。本方案通过对家庭温控电器进行控制，具有削峰填谷的作用，可以一定程度上缓和电能的供需矛盾。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的功率优化控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例2提供的功率优化控制系统的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。图1示出了本专利技术实施例1提供的一种应用于温控电器的功率优化控制方法，包括：S1、获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数，以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于温控电器的功率优化控制方法，其特征在于，包括：获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数，以及温控电器的工作原理模型参数；根据所述需求温度参数、电价参数和温控电器的工作原理模型参数采用经济性指标计算公式在第一约束条件组下进行遗传算法优化处理获得一天内的最小经济值；根据所述需求温度参数、电价参数、温控电器的工作原理模型参数和最小经济值采用满意度计算公式在第二约束条件组下进行遗传算法优化处理获得不同用电费用下所对应的满意值和经济值；根据获得经济值和满意值利用判断条件确定最佳经济值和最佳满意值；根据最佳经济值和最佳满意确定温控电器在一天工作时间的各预设时间段的功率值；根据获取的功率值对温控电器的工作功率进行规划设置。

【技术特征摘要】
1.一种应用于温控电器的功率优化控制方法，其特征在于，包括：
获取温控电器在一天工作时间内各预设时间段内预设的需求温度参数、电价参数，以及温控电器的工作原理模型参数；
根据所述需求温度参数、电价参数和温控电器的工作原理模型参数采用经济性指标计算公式在第一约束条件组下进行遗传算法优化处理获得一天内的最小经济值；
根据所述需求温度参数、电价参数、温控电器的工作原理模型参数和最小经济值采用满意度计算公式在第二约束条件组下进行遗传算法优化处理获得不同用电费用下所对应的满意值和经济值；
根据获得经济值和满意值利用判断条件确定最佳经济值和最佳满意值；
根据最佳经济值和最佳满意确定温控电器在一天工作时间的各预设时间段的功率值；
根据获取的功率值对温控电器的工作功率进行规划设置。
2.根据权利要求1所述的功率优化控制方法，其特征在于，所述经济性指标计算公式为：其中，Ceh为经济值，eb(h)为各预设时间段的电价参数，Peh(h)为各预设时间段的工作功率。
3.根据权利要求1所述的功率优化控制方法，其特征在于，所述第一约束条件组包括：
0≤Peh(h)≤Peh.max，其中，Peh(h)为各预设时间段的工作功率，Peh.max为温控电器的预设最大工作功率；
其中，为预设时间段内需求温度参数，为温控电器所允许的最大温度值，Teh(h)为预设时间段内实际温度参数；
以及所述温控电器的工作原理模型参数。
4.根据权利要求1所述的功率优化控制方法，其特征在于，所述满意度计算公式为：其中，Seh为满意值，为预设时间段内需求温度参数，Teh(h)为预设时间段内实际温度参数，为关于实际温度和需求温度之差的二次函数。
5.根据权利要求1所述的功率优化控制方法，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：万庆祝，李正熙，王鑫，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11