一种空调-电池联合调控方法技术

本发明专利技术公开了一种空调

【技术实现步骤摘要】
一种空调
‑
电池联合调控方法


[0001]本专利技术涉及一种虚拟储能领域，尤其涉及一种空调
‑
电池联合调控方法。

技术介绍

[0002]目前。风电、水电、光伏等可再生能源因其清洁性和环保性受到了广泛的关注，各国大力推行可再生能源的发展。但是，高比例可再生能源的接入对电网的安全稳定造成了很大的压力，可再生能源的波动性和间歇性增加了电力系统运行的不确定性，给电网的供需平衡带来了巨大的挑战，这对电力系统中的备用资源提出了更高的要求，如果仅由发电机组提供系统备用，所需的发电机备用容量大但效率低、经济成本高。
[0003]虚拟储能基于海量可调节负荷资源的需求响应潜力，通过组态调控和负荷聚合的调度策略，将负荷资源等效为虚拟储能，把响应容量转换为充放电能量，实现负荷资源的灵活调控。
[0004]为实现建筑光伏的友好并网，补偿光伏实际出力和预测出力之间的偏差，有以变频空调作为虚拟储能进行调度的方法。例如，一种在中国专利文献上公开的“一种面向电网调频服务的空调负荷虚拟储能调度方法”，其公告号CN111555304A，，包括：步骤S1，基于空调具备的储热能力，根据空调负荷热动力学模型和用户舒适度水平，构建单体空调的虚拟储能模型；步骤S2，考虑空调负荷的参数多样性和状态多样性，构建空调负荷群的虚拟储能聚合模型；步骤S3，根据空调开/关状态以及锁定/非锁定状态，对空调负荷进行分组排序，制定基于优先队列的空调负荷虚拟储能控制策略；步骤S4，建立空调负荷群聚合虚拟储能功率及其爬坡率的约束条件；步骤S5，求解确定某一电网调频信号下空调负荷虚拟储能的最优调度结果。
[0005]但是该方案没有由于空调功率调节不连续和响应延时不确定导致的实时功率偏差的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决现有技术由于空调功率调节不连续和响应延时不确定导致的实时功率偏差的问题；提供一种空调
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电池联合调控方法，将由楼宇电池根据电池
‑
变频空调功率能量互补控制策略进行功率补偿，实现电池
‑
变频空调复合储能对光伏波动的精准吸收。
[0007]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种空调
‑
电池联合调控方法，包括以下步骤：S1：分别建立房间温度变化模型、变频空调模型和电池储能模型；S2：根据光伏实际出力和光伏预测出力，计算空调温度调整量；S3：降低/升高空调设定温度，根据线路的实际功率和目标功率计算功率偏差；S4：根据功率偏差和变频空调的实时功率变化值计算并调整电池充放电功率，执行电池
‑
空调功率能量互补控制。
[0008]通过电池的功率调整，能够平抑频繁的光伏出力波动，对空调的响应延时和响应偏差进行功率补偿；而空调的响应容量也可以减少电池的充放电电量和功率，实现电池和变频空调的功率能量互补。
[0009]作为优选，所述的步骤S2具体包括以下过程：S201：初始化空调相应参数，根据房间参数、室内外温度和设定温度，利用房间温度变化模型，计算空调功率变化和房间温度变化的对应关系；S202：输入实际的光伏出力P
PV
(t)和光伏预测出力计算光伏平滑出力计算光伏平滑出力其中，k为滑动平均的取样点数；为减少光伏出力的频繁波动导致空调的反复温度调节，将原始光伏数据P
PV
(t)通过一滑动滤波器，以去除其中小功率波动得到平滑后的光伏功率
[0010]S203：根据采集的实时数据、平滑光伏出力和控制的目标功率确定空调的温度调整量。
[0011]作为优选，在电池未参与调控时，用作空调温度调整量计算的ΔP
S
(t)表示为：根据空调的响应功率ΔP
S
(t)，利用变频空调的分段滞回控制策略计算得到空调的设定温度调整量。以平抑主要的光伏波动。
[0012]作为优选，所述的房间温度变化模型为：Q
gain
＝Q
AC
+Q
solar
+Q
L
其中，T
air
为室内空气的温度；R为房间的等效热阻；C为房间的等效热容；T
out
为室外气温；Q
gain
为房间和外界交换的热功率；Q
AC
为空调的热功率，大于0表示制热，反之表示制冷；Q
solar
为太阳辐射的热功率；Q
L
为房间内其他电器的产热功率。
[0013]房间的储热能力和变频空调的响应能力密切相关，室内外温度也影响着变频空调的运行功率。因此，需要准确计算房间的实时温度，以便能根据实时的响应功率需求，对空调进行对应的功率(设定温度)调整。
[0014]作为优选，变频空调的分段滞回控制策略为：
式中：f
AC
表示变频空调的运行频率；f
max
和f
min
分别为空调变频器的最高工作频率和最低工作频率；a为变频器的比例控制系数；b为变频器基础频率；T
i
为i时刻的室内温度；T
set
为设定温度；变频空调的运行频率与功率的关系为：P
AC
＝S
AC
(mf
AC
+n)式中，P
AC
为变频空调的运行功率；S
AC
为变频空调的运行状态，1表示空调正常运行，0表示空调关机；f
AC
表示变频空调的运行频率；m和n是表征变频空调频率与功率关系的两个系数。
[0015]变频空调可通过调整空调压缩机变频器的频率，使单位时间内空调的制冷/制热量和房间的热量获得/流失匹配，从而维持室温稳定。相较于定频空调，室内温度偏差更小，且压缩机不需要频繁启停。
[0016]作为优选，所述的步骤S3具体包括以下步骤：S301：判断空调的响应功率ΔP
S
(t)是否大于0，若是，则降低空调设定温度；否则，升高空调设定温度；S302：计算功率偏差ΔP(t)；P
line
(t)＝P
PV
(t)+P
bat
(t)
‑
P
AC
(t)
‑
P
L
(t)其中，P
line
(t)和分别表示联络线的实际功率和目标功率，大于0表示向电网送电，小于0表示从电网购电；P
PV
(t)表示光伏的实际出力；P
bat
(t)表示电池的实时功率，大于0表示放电，小于0表示充电；P
AC
(t)表示变频空调的实时功率；P
L
(t)表示其他电器的实时总功率；为光伏预测出力；为未参与调控的变频空调功率；为未参与调控的其他电器实时总功率。
[0017]为实现建筑光伏的友好并网，通过控制电池
‑
变频空调构成的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分别建立房间温度变化模型、变频空调模型和电池储能模型；S2：根据光伏实际出力和光伏预测出力，计算空调温度调整量；S3：降低/升高空调设定温度，根据线路的实际功率和目标功率计算功率偏差；S4：根据功率偏差和变频空调的实时功率变化值计算并调整电池充放电功率，执行电池
‑
空调功率能量互补控制。2.根据权利要求1所述的一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，所述的步骤S2具体包括以下过程：S201：初始化空调相应参数，根据房间参数、室内外温度和设定温度，利用房间温度变化模型，计算空调功率变化和房间温度变化的对应关系；S202：输入实际的光伏出力P
PV
(t)和光伏预测出力计算光伏平滑出力计算光伏平滑出力其中，k为滑动平均的取样点数；S203：根据采集的实时数据、平滑光伏出力和控制的目标功率确定空调的温度调整量。3.根据权利要求2所述的一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，在电池未参与调控时，用作空调温度调整量计算的ΔP
S
(t)表示为：根据空调的响应功率ΔP
S
(t)，利用变频空调的分段滞回控制策略计算得到空调的设定温度调整量。4.根据权利要求1或2或3所述的一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，所述的房间温度变化模型为：Q
gain
＝Q
AC
+Q
solar
+Q
L
其中，T
air
为室内空气的温度；R为房间的等效热阻；C为房间的等效热容；T
out
为室外气温；Q
gain
为房间和外界交换的热功率；Q
AC
为空调的热功率，大于0表示制热，反之表示制冷；Q
solar
为太阳辐射的热功率；Q
L
为房间内其他电器的产热功率。5.根据权利要求1或3所述的一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，变频空调的分段滞回控制策略为：
式中：f
AC
表示变频空调的运行频率；f
max
和f
min
分别为空调变频器的最高工作频率和最低工作频率；a为变频器的比例控制系数；b为变频器基础频率；T
i
为i时刻的室内温度；T
set
为设定温度；变频空调的运行频率与功率的关系为：P
AC
＝S
AC
(mf
AC
+n)式中，P
AC
为变频空调的运行功率；S
AC
为变频空调的运行状态，1表示空调正常运行，0表示空调关机；f
AC
表示变频空调的运行频率；m和n是表征变频空调频率与功率关系的两个系数。6.根据权利要求1或3所述的一种空调
‑
电池联合调控方法，其特征在于，所述的步骤S3具体包括以下步骤：S301：判断空调的响应功率ΔP
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞伟，陈金威，齐振宇，张冲标，王法顺，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉善县供电公司，
类型：发明
国别省市：