基于电采暖的用电控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于电采暖的用电控制方法，获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，采暖条件用于指示采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据采暖条件以及采暖建筑的温度变化确定对采暖建筑的用电控制策略；按照用电控制策略对采暖建筑进行供暖用电控制，解决了相关技术中缺乏有序的供暖用电控制策略而无法进行有序的供暖用电控制的问题。

Electric control method based on electric heating

The invention provides an electric control method based on electric heating to obtain the heating conditions that match the heating building, in which the heating conditions are used to indicate the control conditions of the heating equipment used in the heating process, and the electric control for the heating building is determined according to the heating conditions and the temperature change of the heating building. The control strategy is used to control the heating building in accordance with the electric control strategy, which solves the problem of the lack of orderly heating power control strategy in the related technology, which can not be controlled in an orderly heating use.

【技术实现步骤摘要】
基于电采暖的用电控制方法
本专利技术涉及电采暖领域，具体而言，涉及一种基于电采暖的用电控制方法。
技术介绍
在相关技术中，针对村镇房屋进行采暖的方式中，通常采用热泵进行集中供暖的方式，其中采用热泵进行供暖可以分为串联供暖模式以及并列供暖模式，如图1所示，若热泵(Heatpump)既可以向储热提供热量也可以直接向室内(Heatdemand)提供热量，储热(Heatstore)也可以对室内提供给热量，称为并联供暖。如图2所示，若热泵仅能向储热提供热量，再由储热向室内提供热量，在此称为串联供暖。在串联供暖中，热泵首先加热储热罐里的热质(通常为水)；之后通过水管循环系统向室内送热水供暖(暖气)。供暖控制器(Thermostat)通过控制送水温度、流量等参数对室内温度进行调节。在并联供暖中，不仅可以通过水暖气的方式供暖，同时热泵可以产生热空气送入室内进行供暖(类似冬天使用空调取暖)。在实际生活中，由于采取热泵送热风取暖的方式存在漏热大、室内极其干燥、设备成本高等缺点，而串联供暖结构简单、易于控制、成本较低，故被考虑为适合在农村采用串联供暖方式，由于在“煤改电”的供暖中需要兼顾用户的舒适度，室内温度需要满足舒适上下界约束，且还需要有序地进行用电热泵调度，因此采用何种策略控制有序的用电已经成为相关技术中亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于电采暖的用电控制方法，以至少解决相关技术中缺乏有序的用电供暖策略而无法进行有序的供暖用电控制的问题。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种基于电采暖的用电控制方法，该方法包括：获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，上述采暖条件用于指示上述采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据上述采暖条件以及上述采暖建筑的温度变化确定对上述采暖建筑的用电控制策略；按照上述用电控制策略对上述采暖建筑进行供暖用电控制。可选地，上述采暖条件包括以下至少之一：上述采暖建筑的室内空气温度上下界约束、上述采暖设备的储热装置温度上下界约束、上述储热装置储热约束、上述采暖设备启停最短时间间隔约束以及初值边界约束。可选地，上述获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中：构建采暖优化模型，其中上述采暖优化模型包括：为上述采暖建筑以及采暖设备中的储热装置构建一阶热容热阻模型，具体包括：其中，xk为k个上述采暖设备开关状态的向量，γCOP,k为第k个上述采暖设备的性能系数，PHP,k为第k个上述采暖设备的额定功率，Tk为t时刻第k个上述采暖建筑室内温度的向量，Tw,k为第k个上述采暖建筑在t时刻上述储热装置温度的向量，Rw,k为第k个上述储热装置的热阻，Cw,k为第k个上述储热装置的热容，为k个上述储热装置温度矩阵；其中，Tout为在t时刻上述采暖建筑室外温度的向量，Rk为第k个上述采暖建筑的热阻，γw2h,k为第k个上述采暖设备的水暖供热效率，Ck为第k个上述采暖建筑的热容，为k个上述采暖建筑室内温度矩阵；对上述一阶热容热阻模型进行时间差分获取上述采暖优化模型，具体包括：根据上述采暖优化模型获取上述采暖条件。可选地，在上述根据上述采暖条件以及上述采暖建筑的温度变化确定对上述采暖建筑的用电控制策略之前，还包括：构建采暖仿真模型，其中上述采暖仿真模型包括：通过有限差分法对上述采暖建筑以及上述采暖设备的储热装置构建采暖仿真模型；其中，上述采暖仿真模型包括以下至少之一：上述采暖建筑的墙体内部热传导方程、墙体外表面热传导方程、墙体内表面热传导方程、上述采暖建筑的玻璃外层的热平衡方程、上述采暖建筑的玻璃内层的热平衡方程、上述采暖建筑室内空气热传导方程；根据上述采暖仿真模型获取上述采暖建筑的温度变化。可选地，上述根据上述采暖条件以及上述采暖建筑的温度变化确定对上述采暖建筑的用电控制策略包括但不限于：根据上述采暖条件以及上述采暖建筑的温度变化确定混合整数线性规划问题；对上述混合整数线性规划问题求解，获取最优的有序用电控制策略。本专利技术实施例中提出了一种基于电采暖的用电控制方法，通过获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，采暖条件用于指示采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据采暖条件以及采暖建筑的温度变化确定对采暖建筑的用电控制策略；按照用电控制策略对采暖建筑进行供暖用电控制，解决了相关技术中缺乏有序的供暖用电控制策略而无法进行有序的供暖用电控制的问题，以达到有序用电供暖用电控制的效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术
技术介绍
中的一种并联供暖方法的示意图；图2是根据本专利技术
技术介绍
中的一种串联供暖方法的示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种基于电采暖的用电控制方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例的一种可选地采暖建筑的结构示意图；图5是根据本专利技术实施例的一种有限差分模型的示意图；图6是根据本专利技术可选实施例的一种可选地采暖建筑集群网络关系的示意图；图7是根据本专利技术可选实施例的一种可选地分布的KL距离的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。针对相关技术中缺乏有序的用电供暖策略的问题，本专利技术提供了一种基于电采暖的用电控制方法，如图3所示，该方法包括：S301，获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，采暖条件用于指示采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；S302，根据采暖条件以及采暖建筑的温度变化确定对采暖建筑的用电控制策略；S303，按照用电控制策略对采暖建筑进行供暖用电控制。在实际的应用场景中，由于在“煤改电”有序用电采暖设备调度策略中需要兼顾用户的舒适度，即室内温度需要满足舒适上下界约束，因此需要首先获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，采暖条件用于指示采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据采暖条件以及采暖建筑的温度变化确定对采暖建筑的用电控制策略；按照用电控制策略对采暖建筑进行供暖用电控制。而在本专利技术的实施例中，通过为采暖建筑构件采暖优化模型来获取与采暖建筑匹配的采暖设备的控制条件，通过根据采暖建筑的温度变化情况构件采暖仿真模型以及采暖条件来确定对采暖建筑的用电控制策略。根据使用场所的不同，其中，采暖建筑的采暖优化模型主要用于撰写日前采暖设备调度优化问题的采暖条件；采暖仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电采暖的用电控制方法，其特征在于，包括：获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，所述采暖条件用于指示所述采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据所述采暖条件以及所述采暖建筑的温度变化确定对所述采暖建筑的用电控制策略；按照所述用电控制策略对所述采暖建筑进行供暖用电控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于电采暖的用电控制方法，其特征在于，包括：获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中，所述采暖条件用于指示所述采暖建筑在采暖过程中所使用的采暖设备的控制条件；根据所述采暖条件以及所述采暖建筑的温度变化确定对所述采暖建筑的用电控制策略；按照所述用电控制策略对所述采暖建筑进行供暖用电控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采暖条件包括以下至少之一：所述采暖建筑的室内空气温度上下界约束、所述采暖设备的储热装置温度上下界约束、所述储热装置储热约束、所述采暖设备启停最短时间间隔约束以及初值边界约束。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取与采暖建筑匹配的采暖条件，其中：构建采暖优化模型，其中所述采暖优化模型包括：为所述采暖建筑以及采暖设备中的储热装置构建一阶热容热阻模型，具体包括：其中，xk为k个所述采暖设备开关状态的向量，γCOP,k为第k个所述采暖设备的性能系数，PHP,k为第k个所述采暖设备的额定功率，Tk为t时刻第k个所述采暖建筑室内温度的向量，Tw,k为第k个所述采暖建筑在t时刻所述储热装置温度的向量，Rw,k为第k个所述储热装置的热阻，Cw,k为第k个所述储热装置的热容，为k个所述储热装置温度矩阵；其中，Tout为在t时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁屹峰，朱洁，孙钦斐，杨烁，宫成，龙国标，李香龙，王诜，马凯，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11