一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，包括以下步骤：步骤一、建立大用户用能设备数学模型，确定约束条件；步骤二、基于调控设备数量和用户舒适度，分析用能设备优化目标；步骤三、实现大用户用能设备的优化调控。通过建立大用户用能设备的数学模型，确定优化调控的约束条件，提出用能设备优化调控目标函数，实现对用能设备的优化调控，有效解决了以往优化调控中无法解决的兼顾大用户用能设备调控数量和用户舒适度的问题。用户用能设备调控数量和用户舒适度的问题。用户用能设备调控数量和用户舒适度的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法


[0001]本专利技术涉及一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，属于需求响应


技术介绍

[0002]目前，我国电力负荷增长迅速。不断增加的电网峰谷差带来了很多经济和安全问题。传统的解决方案多从电源侧入手，成本高且效果差。随着电力技术研究的不断深入，电力需求侧管理获得越来越多的关注，大用户因其负荷大且参与意愿高成为国家电网公司的首选。为了更好的让大用户参与需求方响应，本方法建立了设备群优化模型，在考虑用户舒适度和设备参与数的前提下满足负荷削减要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，本专利技术优调控方法兼顾用户舒适度和调控设备数。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，包括以下步骤：
[0005]步骤一、建立大用户用能设备数学模型，确定约束条件；
[0006]步骤二、基于调控设备数量和用户舒适度，分析用能设备优化目标；
[0007]步骤三、实现大用户用能设备的优化调控。
[0008]优先地，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
[0009](3)用能设备数学模型
[0010]1)用能设备为空调时，定义：
[0011]Δp
aN
＝Δp
t
+Δp
w
+Δp
v
+Δp
f
>[0012]式中：Δp
aN
为空调N可削减的负荷量，N小于空调运行总数；
[0013]①
全局温度控制/增加送风温度
[0014]以室温控制在26℃为基础，空调设定温度每提高1℃，空调能耗大约降低7％，降负荷计算如式所示：
[0015]ΔP
t
＝7％
×
P
air
·
ΔT
[0016]式中:ΔP
t
为空调的削减功率，单位为kW；P
air
为空调系统功率，是所有空调功率之和，单位为kW；ΔT为空调温度向上调整值，单位为℃。
[0017]优先地，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
[0018]②
增加冷冻水温度
[0019]对于恒功率离心式冷水制冷机组，冷冻水出水温度每提升1℃可节能0.91％
‑
1.97％，恒功率离心式冷水制冷机组的降负荷计算如式所示：
[0020]ΔP
w
＝ΔT'
·
δ2·
P
m
[0021]式中：ΔP
w
为增加冷冻水温度使得恒功率离心式冷水制冷机组所削减的功率，单
位为kW；ΔT'为冷冻水出水温度的向上调节量，单位为℃；δ2为修正值，取值范围为0.91％
‑
1.97％；P
m
为空调的额定功率。
[0022]优先地，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
[0023]③
冷冻供水流量
[0024]冷冻水水阀门对流入风机换热盘管内的冷水进行流量限制，调节水流量将使降负荷效果有一定的减少，冷冻水水阀门降负荷计算如式所示：
[0025]ΔP
v
＝(V
a
/V
r
)
·
δ3·
P
m
[0026]式中:ΔP
v
为冷冻水水阀门调节削减功率，单位为kW；V
a
为调节水流总量，即为冷冻水水阀门限制冷水流量的上限值；V
r
为冷冻水水阀门的运行水流总量，即实施冷冻水水阀门限制时刻的水流量输出值；δ3为修正值，取值范围为20％
‑
80％；P
m
为空调的额定功率。
[0027]优先地，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
[0028]④
风机变频控制
[0029]风机经变频控制后，基于风机频率与功率间的关系，并考虑风机本身下降容量对空调主机输出的影响，风机降负荷计算如式所示：
[0030]ΔP
f
＝∑(1
‑
(f1/f)3)
·
P
b
+δ4·
P
m
[0031]式中:ΔP
f
为风机变频控制削减功率，单位为kW；f1为风机变频后的限定运行频率，单位为Hz；f为基准频率，单位为Hz；P
b
为风机基准负荷，单位为kW；δ4修正值为5％，当 f1＝f时取0，不进行风机变频控制；P
m
为空调的额定功率。
[0032]优先地，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
[0033]2)照明
[0034][0035]Δp
Ln
为照明n可削减的负荷量，n小于照明运行总数，P
L
为常数；
[0036](4)约束条件
[0037]Δp
aN
+Δp
Ln
≥Δp
[0038]其中：ΔP为平台下发给网关负荷削减指令。
[0039]优先地，所述步骤二的具体步骤如下：
[0040]用户舒适度用负荷削减量来表征，削减量越少表示舒适度越高，目标函数如下：
[0041]Z1＝λ1(N+n)+λ2(Δp
a
+Δp
L
)
[0042]Δp
a
＝Δp
a1
+...+Δp
aN
[0043]Δp
L
＝Δp
L1
+...+Δp
Ln
[0044]式中：Δp
a
为空调可削减的总负荷量，
△
P
a1
代表空调1可削减的负荷量，
…
，Δp
aN
为空调N可削减的负荷量，N小于空调运行总数；Δp
L
为照明可削减的总负荷量，
△
P
Ln
代表照明 1可削减的负荷量，
…
，Δp
Ln
为照明n可削减的负荷量，n小于照明运行总数；λ1、λ2为权重系数，由用户选择。
[0045]优先地，所述步骤三的具体步骤如下：
[0046]1)粒子群初始化，设置粒子数、粒子群的初始位置和粒子群的初始速度；
[0047]2)计算各粒子的适应度，寻找当前粒子的个体极值和当前粒子的全局极值；
[0048]3)计算粒子更新的速度和粒子更新的位置；
[0049]4)判断粒子的速度是否超过设定的速度极限值或者粒子的位置是否超过设定的位置极限值：如果粒子的速度超过设定的速度极限值则将粒子的速度设置为速度极限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立大用户用能设备数学模型，确定约束条件；步骤二、基于调控设备数量和用户舒适度，分析用能设备优化目标；步骤三、实现大用户用能设备的优化调控。2.根据权利要求1所述的一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，其特征在于，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：(1)用能设备数学模型1)用能设备为空调时，定义：Δp
aN
＝Δp
t
+Δp
w
+Δp
v
+Δp
f
式中：Δp
aN
为空调N可削减的负荷量，N小于空调运行总数；
①
全局温度控制/增加送风温度以室温控制在26℃为基础，空调设定温度每提高1℃，空调能耗大约降低7％，降负荷计算如式所示：ΔP
t
＝7％
×
P
air
·
ΔT式中:ΔP
t
为空调的削减功率，单位为kW；P
air
为空调系统功率，是所有空调功率之和，单位为kW；ΔT为空调温度向上调整值，单位为℃。3.根据权利要求1所述的一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，其特征在于，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
②
增加冷冻水温度对于恒功率离心式冷水制冷机组，冷冻水出水温度每提升1℃可节能0.91％
‑
1.97％，恒功率离心式冷水制冷机组的降负荷计算如式所示：ΔP
w
＝ΔT'
·
δ2·
P
m
式中：ΔP
w
为增加冷冻水温度使得恒功率离心式冷水制冷机组所削减的功率，单位为kW；ΔT'为冷冻水出水温度的向上调节量，单位为℃；δ2为修正值，取值范围为0.91％
‑
1.97％；P
m
为空调的额定功率。4.根据权利要求1所述的一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，其特征在于，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
③
冷冻供水流量冷冻水水阀门对流入风机换热盘管内的冷水进行流量限制，调节水流量将使降负荷效果有一定的减少，冷冻水水阀门降负荷计算如式所示：ΔP
v
＝(V
a
/V
r
)
·
δ3·
P
m
式中:ΔP
v
为冷冻水水阀门调节削减功率，单位为kW；V
a
为调节水流总量，即为冷冻水水阀门限制冷水流量的上限值；V
r
为冷冻水水阀门的运行水流总量，即实施冷冻水水阀门限制时刻的水流量输出值；δ3为修正值，取值范围为20％
‑
80％；P
m
为空调的额定功率。5.根据权利要求1所述的一种考虑多因素的多目标设备群优化控制方法，其特征在于，所述步骤一中确定约束条件包括以下步骤：
④
风机变频控制风机经变频控制后，基于风...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵军军，张卫国，王金明，朱庆，杨凤坤，宋杰，陈良亮，周材，郭晋伟，庄童，曹晓冬，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司南瑞集团有限公司北京国网普瑞特高压输电技术有限公司国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：