一种水冷中央空调主机功率调控方法及系统技术方案

本发明专利技术属于功率调控技术领域，提供了一种水冷中央空调主机功率调控方法及系统，首先基于遥测量，估计下一时间段各中央空调的主机功率；然后，基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务；最后，将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，并预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度，基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调，充分考虑了用户舒适度；基于目标功率，采用限制电流百分比、调整冷冻水设定温度等方式实现主机功率的控制，不依赖对涉及商业机密的主机控制方式及相关参数的掌握。控制方式及相关参数的掌握。控制方式及相关参数的掌握。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷中央空调主机功率调控方法及系统


[0001]本专利技术属于功率调控
，尤其涉及一种水冷中央空调主机功率调控方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]近年来，随着能源短缺和环境污染的加剧，能源和电网结构发生了很大变化。风能、太阳能等可再生能源发电得到迅速发展的同时，其间歇性和随机性的特点也给电网调控带来了很多困难，而且随着特高压直流输电容量的不断提升，具有良好可控性的传统火电的比重不断下降，进一步加重了电网调控的难度。仅依赖电源侧进行电网调控越来越困难，因此负荷侧调控的潜力逐渐引起广泛关注。
[0004]空调负荷是典型的负荷响应资源，一方面，空调负荷在负荷侧占比很高，在一些城市，如厦门、香港，空调负荷的比例甚至超过40％；另一方面，空调负荷可以表现出热惯性，即短时间内控制空调并不影响用户舒适度。特别值得一提的是，相比于分散式家用空调，水冷中央空调负荷的容量和热惯性更大，从而展现出更好的负荷响应性能。因此，中央空调负荷的功率估计便显的尤为重要，而空调功率中主机的占比重很高，需要重点针对中央空调主机功率进行估计。
[0005]当前水冷中央空调主机功率的估计存在以下问题：
[0006](1)由于中央空调主机控制器的控制方式以及控制参数是商业机密，基于传统比例
‑
积分控制的思路进行功率估计方法显得不可行，需要寻找新的估计方法；
[0007](2)考虑到中央空调每天会采集大量运行数据，可以基于数据驱动的思路进行中央空调主机功率的估计，但由于采集的数据量很大，需要明确影响中央空调主机功率的主要因素；
[0008](3)基于估计的中央空调主机功率，需要进一步评估中央空调参与电网调控的能力。

技术实现思路

[0009]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种水冷中央空调主机功率调控方法及系统，首先基于遥测量，估计下一时间段各中央空调的主机功率，基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务，将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，基于目标功率，采用限制电流百分比、调整冷冻水设定温度等方式实现主机功率的控制，不依赖对涉及商业机密的主机控制方式及相关参数的掌握；另外，基于预测的平均温度对目标功率进行微调，充分考虑了用户舒适度。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]本专利技术的第一个方面提供一种水冷中央空调主机功率调控方法，其包括：
[0012]获取某时间段内各水冷中央空调的遥测量；
[0013]基于遥测量，估计下一时间段各中央空调的主机功率；
[0014]基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务；
[0015]将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，并预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度，基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调。
[0016]进一步的，所述预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度的具体步骤为：
[0017]基于各中央空调主机的目标功率，计算各中央空调的主机制冷量；
[0018]基于主机制冷量，采用冷冻水的进出水温度变化模型和热空间模型预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度。
[0019]进一步的，所述进出水温度变化模型反映的是冷冻水的进出水温度与冷冻水热容、冷冻水的热导、热交换功率和中央空调制冷量的关系。
[0020]进一步的，所述热空间模型反映的是所述下一时间段平均温度与历史室内温度、热交换功率、末端房间的热导、末端房间的热容和室外温度的关系。
[0021]进一步的，所述基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调，具体为：若下一时间段平均温度超出要求范围，则减小目标功率与估计的主机功率的差值。
[0022]进一步的，所述估计下一时间段各中央空调的主机功率时采用前馈神经网络，所述前馈神经网络的输入层为中央空调的历史主机功率、进出水温度以及出水设定温度，输出层为下一时间段中央空调的主机功率估计结果，隐藏层有一层或多层。
[0023]本专利技术的第二个方面提供一种水冷中央空调主机功率调控系统，其包括：
[0024]负荷采集控制智能终端，其被配置为：获取某时间段内各水冷中央空调的遥测量；
[0025]主机功率预测单元，其被配置为：基于遥测量，估计下一时间段各中央空调的主机功率；
[0026]调控任务确定单元，其被配置为：基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务；
[0027]调控任务分解单元，其被配置为：将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，并预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度，基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调。
[0028]进一步的，所述负荷采集控制智能终端，还被配置为：基于目标功率，对中央空调主机进行功率调整。
[0029]进一步的，所述负荷采集控制智能终端通过IEC 104规约与执行站通信，执行站通过MODBUS协议采集所述遥测量，并下发控制命令。
[0030]进一步的，所述负荷采集控制智能终端通过遥调的控制方式，采用限制电流百分比或调整冷冻水设定温度的方式实现主机功率的控制。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]本专利技术提供了一种水冷中央空调主机功率调控方法，基于前馈神经网络进行水冷中央空调主机的功率估计，基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务，将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，基于目标功率，采用限制电流百分比、调整冷冻水设定温度等方式实现主机功率的控制，不依赖对涉及商业机密的主机控制方式及相关参数的掌握；而且对中央空调设备的影响很小，对通信实时性要求不苛刻；通
过控制中央空调提升了电力系统的灵活调度能力。
[0033]本专利技术提供了一种水冷中央空调主机功率调控方法，得到各中央空调主机的目标功率后，预测各中央空调末端房间的平均温度，基于预测的平均温度对目标功率进行微调，充分考虑了用户舒适度。
附图说明
[0034]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，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。
[0035]图1是本专利技术实施例的一种水冷中央空调主机功率调控方法整体流程图；
[0036]图2是本专利技术的水冷中央空调运行原理图；
[0037]图3是本专利技术的水冷中央空调参与电力系统调控架构图；
[0038]图4是本专利技术的前馈神经网络示意图；
[0039]图5是本专利技术的水冷中央空调监控平台框架图；
[0040]图6是本专利技术的水冷中央空调量测数据；
[0041]图7是本专利技术的基于前馈神经网络的水冷中央空调主机功率量测结果与估计结果对比图；
[0042]图8是本专利技术的前馈神经网络训练本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水冷中央空调主机功率调控方法，其特征在于，包括：获取某时间段内各水冷中央空调的遥测量；基于遥测量，估计下一时间段各中央空调的主机功率；基于主机功率估计结果，确定各负荷聚合商的调控任务；将调控任务分解至各中央空调，得到各中央空调主机的目标功率，并预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度，基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调。2.如权利要求1所述的一种水冷中央空调主机功率调控方法，其特征在于，所述预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度的具体步骤为：基于各中央空调主机的目标功率，计算各中央空调的主机制冷量；基于主机制冷量，采用冷冻水的进出水温度变化模型和热空间模型预测各中央空调末端房间的下一时间段平均温度。3.如权利要求2所述的一种水冷中央空调主机功率调控方法，其特征在于，所述进出水温度变化模型反映的是冷冻水的进出水温度与冷冻水热容、冷冻水的热导、热交换功率和中央空调制冷量的关系。4.如权利要求2所述的一种水冷中央空调主机功率调控方法，其特征在于，所述热空间模型反映的是所述下一时间段平均温度与历史室内温度、热交换功率、末端房间的热导、末端房间的热容和室外温度的关系。5.如权利要求1所述的一种水冷中央空调主机功率调控方法，其特征在于，所述基于下一时间段平均温度对目标功率进行微调，具体为：若下一时间段平均温度超出要求范围，则减小目标功率与估计的主机功率的差值。6.如权利要求1所述的一种水冷中央空调主机...

【专利技术属性】
技术研发人员：程定一，马欢，杨冬，蒋哲，赵康，刘文学，周宁，李山，房俏，张志轩，郝旭东，田浩，邢法财，刘萌，张岩，张冰，马琳琳，汪挺，武诚，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：