一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，包括：确定入户式能量管理系统的基本结构和功能；调度日前房间温度建模；调度日内房间温度实时预测；搭建多用户空调负荷协调调度模型；计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网。采用入户式能量管理系统，实现在线电气监测的同时，对房间温度曲线做到实时的预测，能做到对房间温度特性的合理利用，以达到最大限度优化房间空调调度的目的；基于实时温度曲线，建立多用户协调的空调负荷动态调度模型，在保证用户正常用电及用电体验的前提下，实现节能经济的空调运行策略，并大大减轻了电网侧的供电压力，并减少了资源浪费。

A method of air conditioning load dispatch based on household energy management system

【技术实现步骤摘要】
一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法
本专利技术属于电力系统运行与控制
，尤其涉及一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法。
技术介绍
近年来，中国夏季负荷持续升高，其中空调负荷是夏季负荷峰值的主因。由于空调负荷的量大且峰值时间集中，给电网负荷带来了巨大的峰谷差和负荷波动，对电网的安全稳定带来了巨大的威胁。随着需求侧响应技术的研究不断加深，且逐渐从理论转向实际工程应用，用户能量管理系统也逐步在工程上得到实现。家庭能量管理系统通过实时电气监测，能量分析，智能优化等手段对用户的用电行为和用电习惯进行监测，对电器的运行实现优化。因此，在入户式能量管理系统的基础上，对用户空调负荷进行优化调度，并进行电力的供需侧协同，不仅可以缓解电网夏季负荷峰谷差过大的问题，而且可以给电网带来大量的可调容量，使电网调度更具弹性，同时用户侧也做到了节能经济，且不损失其用电体验感，实现供需侧的双赢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，在入户式能量管理系统的基础上，对用户空调负荷进行优化调度，并进行电力的供需侧协同，不仅可以缓解电网夏季负荷峰谷差过大的问题，而且可以给电网带来大量的可调容量，使电网调度更具弹性，同时用户侧也做到了节能经济，且不损失其用电体验感，实现供需侧的双赢。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，包括：确定入户式能量管理系统的基本结构和功能；调度日前房间温度建模；调度日内房间温度实时预测；搭建多用户空调负荷协调调度模型；计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网。作为本专利技术实施例的一种可选技术方案，所述确定入户式能量管理系统的基本结构和功能的步骤包括：监测用户的用电特性和用电行为，将监测数据上传到云端；搭载能量管理优化内核算法库，根据优化需求选择优化模型。作为本专利技术实施例的一种可选技术方案，所述调度日前房间温度建模的步骤包括：对历史温度监测数据进行温度曲线拟合，从而得到五个不同时段的空调开启和停机状态的温度变化曲线模型；其中，五个不同时段分别为0点至6点、6点至11点、11点至14点、14点至18点、18点至24点。作为本专利技术实施例的一种可选技术方案，所述调度日内房间温度实时预测的步骤包括：基于日前建立的温度曲线模型，对当前断面进行空调调控操作和不进行调控操作两种情况的温度变化情况进行预测，并对两种情况下未来5分钟的空调运行状态和室内最高温度进行监测；其中，预测的时间间隔为5分钟。作为本专利技术实施例的一种可选技术方案，所述搭建多用户空调负荷协调调度模型的步骤包括：设置调控后室内5分钟内最高温度是否高于27摄氏度为判断值；若高于27摄氏度则设置此空调进入托管状态，不进行调控操作；若不高于27摄氏度，则可将此空调调整至待机状态，不进行制冷出力。作为本专利技术实施例的一种可选技术方案，所述计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网的步骤包括：由调控中心对用户集群的调控指令进行汇总监控，算式如下：式中，i为用户编号，ΔPit表示第i个用户在第t个时段所有空调负荷从开启状态变为待机状态带来的负荷降低值。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：(1)采用入户式能量管理系统，实现在线电气监测的同时，对房间温度曲线做到实时的预测，能做到对房间温度特性的合理利用，以达到最大限度优化房间空调调度的目的；(2)基于实时温度曲线，建立多用户协调的空调负荷动态调度模型，在保证用户正常用电及用电体验的前提下，实现节能经济的空调运行策略，并大大减轻了电网侧的供电压力，并减少了资源浪费。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为本专利技术实施例提供的一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法的流程图。图2为本专利技术实施例提供的一种入户式能量管理系统的系统框架及功能示意图。具体实施方式为使得本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1和图2所示。本专利技术实施例基于一种入户式能量管理系统，提供了一种空调负荷调度方法，首先通过用户房间的温度建模，在管理系统中对用户房间温度进行实时预测，然后，基于预测温度曲线进行多用户空调负荷协调调度，最后，根据制定的协同调度策略，计算用户侧多用户提供的可调容量上报给电网。具体的，该空调负荷调度方法包括：步骤S1，确定入户式能量管理系统的基本结构和功能；步骤S2，调度日前房间温度建模；步骤S3，调度日内房间温度实时预测；步骤S4，搭建多用户空调负荷协调调度模型；步骤S5，计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网。具体的，入户式能量管理系统主要包括入/出口端子、入/出口/旁路空气开关、主电路板以及基于ARM的平板一体机。入户式能量管理系统其支持的功能主要包括：1)在线监测用户三相的电压、电流、频率、视在功率、有功功率、无功功率、功率因数、用电量、0～31电压谐波、0～31次电流谐波、环境温度、环境湿度、颗粒物浓度等，并将数据上传到云服务器。同时，系统还能结合智能插座，做到对各电器的运行状况，包括电压，电流，功率，用电量等进行分别监测，集中展示。2)系统支持多种通讯方式，包括载波、ZigBee、WIFI、以太网、RS232。通过成套系统，实现信息流的双向交互，不仅可以将测量数据上传到云端，同时还能将云端的调控指令下达到用户能量管理系统，甚至具体到某个插座或某个特定电器，而电器的指令执行主要通过智能插座和智能遥控装置的智能协同控制。3)系统内置基于Android的本地系统，通过高清触摸屏提供用户交互界面，搭载能量管理优化内核算法库，可以根据优化需求选择优化模型，而本实施例的空调优化调控也是其优化模型的一个子块，本实施例主要集中阐述基于此系统的多用户的空调协调调度。因此，所述确定入户式能量管理系统的基本结构和功能的步骤包括：监测用户的用电特性和用电行为，将监测数据上传到云端，搭载能量管理优化内核算法库，根据优化需求选择优化模型。进一步的，所述调度日前房间温度建模的步骤包括：对历史温度监测数据进行温度曲线拟合，从而得到五个不同时段的空调开启和停机状态的温度变化曲线模型；其中，五个不同时段分别为0点至6点、6点至11点、11点至14点、14点至18点、18点至24点。具体的，Step1:在调度日前，首先识别当日空调运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，其特征在于，包括：确定入户式能量管理系统的基本结构和功能；调度日前房间温度建模；调度日内房间温度实时预测；搭建多用户空调负荷协调调度模型；计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网。

【技术特征摘要】
1.一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，其特征在于，包括：确定入户式能量管理系统的基本结构和功能；调度日前房间温度建模；调度日内房间温度实时预测；搭建多用户空调负荷协调调度模型；计算多用户空调调度给电网带来的可调容量并上报电网。2.根据权利要求1所述的一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，其特征在于，所述确定入户式能量管理系统的基本结构和功能的步骤包括：监测用户的用电特性和用电行为，将监测数据上传到云端，搭载能量管理优化内核算法库，根据优化需求选择优化模型。3.根据权利要求1所述的一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法，其特征在于，所述调度日前房间温度建模的步骤包括：对历史温度监测数据进行温度曲线拟合，从而得到五个不同时段的空调开启和停机状态的温度变化曲线模型；其中，五个不同时段分别为0点至6点、6点至11点、11点至14点、14点至18点、18点至24点。4.根据权利要求1所述的一种基于入户式能量管理系统的空调负荷调度方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖伟坚，张鑫，陈威洪，李敬光，林泽宏，周娟，袁文伟，尹健锋，邱泽坚，郭清元，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44