【技术实现步骤摘要】
基于部分线性模型的建筑暖通空调负荷优化控制方法
本专利技术属于电力需求响应领域，特别提出了一种基于部分线性模型的建筑暖通空调负荷优化控制方法。
技术介绍
随着全球城市化进程的加快，建筑业消耗着越来越多的能源，造成了全球近40％的温室气体排放。在建筑的能耗中，暖通空调系统的占比达到了近50％。由于建筑的热惰性，暖通空调是一种典型的电热耦合负荷，可以在短时间内调整用电需求而几乎不影响用户舒适度，具有向电网提供灵活性的潜力。适当的需求侧管理可以极大地提高电网运行的经济性，而这需要暖通空调负荷的建模与优化控制。许多文献证实了暖通空调系统在需求响应方面的应用，如针对实时价格执行室内温度的最优控制(HaoH,CorbinCD,KalsiK,etal.TransactiveControlofCommercialBuildingsforDemandResponse[J].IEEETransactionsonPowerSystems,2017:1-1.)。然而，现有文献大多是基于建筑物暖通空调负荷的电热特性已知的假设，且所使用的模型较...
【技术保护点】
1.一种基于部分线性模型的建筑暖通空调负荷优化控制方法，其特征在于，该方法首先分别建立建筑的热惰性模型和暖通空调系统模型，对该两个模型进行转化后得到包含线性部分和数据驱动部分的暖通空调负荷预测模型，利用历史数据拟合得到该暖通空调负荷预测模型的参数；然后根据该暖通空调负荷预测模型，建立建筑室内温度的优化模型，对优化模型求解，计算得到下一个时间点的最优建筑室内温度，从而实现对建筑暖通空调负荷的优化控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于部分线性模型的建筑暖通空调负荷优化控制方法，其特征在于，该方法首先分别建立建筑的热惰性模型和暖通空调系统模型，对该两个模型进行转化后得到包含线性部分和数据驱动部分的暖通空调负荷预测模型，利用历史数据拟合得到该暖通空调负荷预测模型的参数；然后根据该暖通空调负荷预测模型，建立建筑室内温度的优化模型，对优化模型求解，计算得到下一个时间点的最优建筑室内温度，从而实现对建筑暖通空调负荷的优化控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)建立建筑暖通空调负荷预测模型；具体步骤如下：
1-1)建立物理模型；具体如下：
1-1-1)建立建筑的热惰性模型，如式(1)所示：
其中，
PT(t)＝Ps(t)+PG(t)(2)
其中，C表示建筑内部空气的等效热容，Ti(t)表示t时刻室内空气的温度，PT(t)表示t时刻对空气的有效冷却或加热功率，To(t)表示t时刻室外温度，R表示建筑墙体的等效热阻；Ps(t)表示t时刻暖通空调供给的冷却或加热功率，PG(t)表示t时刻除暖通空调外其他因素的产热之和；
1-1-2)建立暖通空调系统模型，如式(3)-(5)所示：
Tm(t)＝δTi(t)+(1-δ)To(t)(3)
Ps(t)＝cpq(t)(Tc-Ti(t))(5)
其中，Tm(t)表示经过回风混合后t时刻的空气温度，δ表示回风比例；Tc为空气温度的设定值，P(t)为t时刻暖通空调的冷却或制热机组的电负荷，cp表示空气的定压比热容，q(t)表示t时刻送风流量，COP表示暖通空调的冷却或制热机组的循环效率，制冷时Tc小于Tm(t)，制热时Tc大于Tm(t)；Ps(t)为t时刻送风给室内空气提供的冷却或加热功率，Ps(t)小于零表示制冷，Ps(t)大于零表示制热；
1-2)将步骤1-1)的物理模型转化为部分线性模型，建立暖通空调负荷预测模型；
将式(1)写成离散时间下的差分方程得到式(6)，将式(2)写成离散时间形式得到式(7)，其中下标k表示第k个离散时间点，与分别表示时间点k与时间点k+1的室内温度；将式(3)-(5)转化为离散时间形式，得到式(8)，其中Pk表示时间点k暖通空调电负荷，a和b是常数；
结合式(6)-(8)，得到暖通空调电负荷的表达式，如式(9)所示：
将式(9)进一步简化为式(10)，得到最终的暖通空调负荷预测模型，该模型包含线性部分和数据...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟海旺，何一鎏，谭振飞，夏清，康重庆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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