基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法技术

本发明专利技术属于暖通空调系统控制技术领域，提出了基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法。针对包含光伏发电和电网结合的能源系统，采用模型预测控制的方法，对室内温度和空调能源消耗进行控制。首先通过建立的降阶住宅热模型对室内温度进行模拟预测，然后模型预测控制器根据输入的天气、实际室温、室温设定和目标函数进行滚动优化求解，生成满足目标函数的最优控制序列，并执行该序列的第一个值，在下一个时刻继续重复这样一个优化过程，从而实现滚动优化。该控制策略可以将供暖室温保持在设定的舒适温度区间内，并且根据光伏发电的情况，控制空调系统消耗电力的来源，实现节能减排目的。排目的。排目的。

【技术实现步骤摘要】
基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法


[0001]本专利技术涉及室内热舒适和能源调控
，具体是涉及基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法。

技术介绍

[0002]建筑是能源消费的主体，建筑部门约占一次能源使用总量建筑部门约占一次能源使用总量的40%，占与能源有关的二氧化碳排放量的38%。在建筑中，供暖空调能耗占建筑的能耗的主要部分，用户侧控制简单，热舒适体验差，能耗损失多。此外，可再生能源的广泛发展，降低了建筑对传统能源的依赖性，但可再生能源例如风力发电、光伏发电等受天气因素影响存在不确定性，因此需要与传统能源相互结合使用，以消除产能的不确定性。
[0003]在现有建筑中，空调是耗能的主体，人们大部分时间都在建筑中度过，因此在保证住户室内舒适度的同时，尽量减少能源的使用是一个重要的问题。目前，建筑供热或供冷系统的大部分运行参数是基于经验或规则的控制，综合可再生能源发电的间歇性和动态电价对传统的管理策略提出了挑战。
[0004]针对以上存在的问题，提高用户居住的热舒适度，降低空调系统的能耗问题，可通过先进的控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法，其特征在于，采用模型预测控制进行供暖系统散热量调节，在预测控制中加入室外天气的预测，光伏发电情况，通过模型预测控制器优化得出满足室内温度的散热量和电力来源：包括以下步骤：(1)数据准备：历史室外温度数据、实时光伏发电数据、用户设定室内温度值、住宅室内温度数据、住宅建筑材料热工参数；(2)通过历史室外温度数据，对未来一段时间内的室外温度进行预测，通过降阶住宅RC模型对室内温度进行预测，并将数据输入到模型预测控制器；(3)模型预测控制器根据输入的数据计算得到当前最优的供暖散热量序列，最优电网导入电量和光伏消耗电量；(4)将得到的最优控制序列传递给住宅供暖系统和RC模型，对控制做出响应，只执行最优序列的第一个值；(5)室内温度随供暖散热量的变化而变化，同时将最新状态的室内温度反馈给模型预测控制器进行下一时刻的优化。2.根据权利要求1所述基于模型预测控制的室内热舒适及能源调控方法，其特征在于，建立住宅建筑降阶RC热模型，描述住宅热动态的一阶微分方程：描述住宅热动态的一阶微分方程：描述住宅热动态的一阶微分方程：式中，为室内温度，为室内热物质温度，为围护结构温度，为室外温度，为室内空气热容，为室内热物质热容，为围护结构热容，为室内空气和热物质之间的热阻，为围护结构和室内空气之间热阻，为围护结构热阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王银忠，冯媛媛，李萌，孙永健，徐永健，张小奇，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司东营供电公司，
类型：发明
国别省市：