单个用户减载控制期及控制后非减载期的室温变化 曲线不意图；
[0052] 图3是本发明实施例提供的基于室温高低确定空调受控优先级示意图；
[0053] 图4是本发明实施例提供的减载控制可信容量上限和下限示意图；
[0054] 图5是本发明实施例提供的响应电网调度的中央空调减载控制效果示意图。
【具体实施方式】
[0055] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0056] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0057] 如图1所示，本发明实施例的满足电网调峰和用户舒适度的中央空调减载控制方 法包括以下步骤：
[0058] SlOl :根据热力平衡原理，建立空调减载运行时的室温时变模型，模拟出空调在不 同运行负载下的房间室温变化过程，并限定非减载期的空调负载输出，防止负荷反弹现象 发生；
[0059] S102:建立基于用户舒适度的优化控制模型，根据上一空调减载控制期结束时的 室温的高低，确定用户舒适度级别和下一减载控制期的受控优先级，室温越低，用户舒适度 越高，受控优先级越高，并限定当室温与舒适度上限的温差小于某一数值时，认为继续控制 该空调会影响用户舒适度，该空调不再具备接受减载控制的条件，强制进入非减载期；
[0060] S103 :根据空调日前5天内用电负荷平均值确定历史用电负荷基准值，不包括周 末、参加减载交易日、异常状况日数据，建立空调负荷超短时可信容量预测模型，预测下一 减载控制期的调峰可信容量上限和下限，可信容量上限和下限分别指在用户确定的最高室 温和理论舒适度边界最低温度情况下的空调用电减载量；
[0061] S104 :建立减载容量与目标调峰容量相差最小的中央空调减载调峰控制模型，得 出各控制期的受控用户及对应空调负载这两类优化结果，实现中央空调减载控制。
[0062] 下面结合具体实施例对本发明的应用原理做进一步的说明：
[0063] 1、建立减载控制过程中的室温时变模型；
[0064] 商务楼空调系统主要用电设备是制冷机和风机；风机中包括新风风机，负责打入 新风以维持室内空气质量。如图2,减载期，制冷机减载工作，但由于进入房间的热量和内 墙蓄热作用，室温不断上升。考虑到中央空调机组响应速度，方便调度的信号的发布与接 受，设定 5 分钟为一个减载控制期（CHEN J M，LEEF N，BREIPOHL A M，et al.Scheduling of direct load control to minimize load reduction for a utility suffering from generation shortage [J].IEEE Transactions on Power Systems，1993,8 (4)： 1525-1530.)。当室温与舒适温度上限Tmax之差」T，小于某一温度值时，该用户不再具备减 载条件，进入非减载期。非减载期中：先是制冷期，制冷机持续运转尽快使室温降到初始设 定温度TMt，但为了避免控制后的负荷反弹，室温不直接降至TMt，而是在不超过电网供电容 量的前提下，先使室温下降到某一温度值；再是自然负载期，此时如同不参加减载控制的情 况，由空调内置温差控制模块控制制冷机的功率输出，相应的负载称作自然负载（也可以 看做为用户k在时段η的历史用电负荷基准值@，受控前连续正常工作5天空调用电负荷 的平均值）。
[0065] I. 1减载期的室温时变模型
[0066] 据能量守恒原理，任何时段空调房间热量变化值等于该时段房间得热量Qa、新风 负荷Qnw与建筑内表面蓄热量Q χ和空调供冷量之差。
[0067] 减载期，空调供冷量等于额定功率if乘以控制负载r与能效比，第η个控制周期 的停机期中，任意时刻t开始的dt时段内，成立：
[0069] 式中：Ca= 0. 28J/kg · °C为空气定压重量比热；Vk为用户k的制冷空间体积，可 统一按商务楼标准层使用面积与地上层数之乘积估计；P a= I. 29kg/m 3为空气密度； 为用户k制冷机的COP值（为了简化计算，取固定值）；为用户k在第η个减 载期负载率rk n条件下t时刻的室温；为时段η的历史用电负荷基准值。等式右侧中： 1，和Q kx分别为瞬时得热量和建筑内墙面蓄热量，由下面公式得到：
[0073] 上式中，％和β k，n为由建筑物面积、围护结构传热系数、第η控制周期外界气温 决定的系数；Sk为内墙面蓄热系数（单位WAm2*°C))、Ak in为内墙面积（单位m2) ;GW为新 风量；Dir^Dciut分别为室内、外空气含湿量；
[0074] 在已知减载期初始室温Tk，nin ?ntrol (0)的条件下，求解该方程可得减载期室温时变 模型为：
[0076] 上式中，为了简化公式，用\n、Bk、\代号表示建筑热工参数、空调参数、蓄热参数 等，分别为：
(〇)分别为用户k在第η个减载期负载率rk, n条件下t时刻 的室温、第η个减载期初始0时刻的室温；α ,和β k n为由建筑物面积、围护结构传热系数、 第η控制周期外界气温决定的系数；Sk为内墙面蓄热系数，单位WAm2 · °C ) ;Akin为内墙面 积，单位m2;以为时段η的历史用电负荷基准值；Gw为新风量；D ^Dciut分别为室内、外空气 含湿量。
[0081] 若用户k的控制负载为rk，则某一个减载期结束时的室温为Tkin in ^ntrol (5分钟）。
[0082] 1.2非减载期的负荷控制
[0083] 非减载期之前一个时段，如果用户接受减载控制，为了使用户尽快恢复到初始温 度设定值TMt，制冷机按额定供冷量满载工作，这样会有可能造成减载控制后的负荷反弹。 为了避免负荷反弹现象的发生，减载控制结束后还应监控若干个控制期。在满足电网供 电容量和目标调峰容量的条件下，控制空调负载即供冷量Qk^1的输出，使室温不直接降至 Tset，确保空调负荷的平稳过渡。
[0084] 2、建立基于用户舒适度的优化控制模型
[0085] 根据第η个减载期结束时的室温\nin ?ntro1，进行由高到低排序，优先控制室温低 的用户空调，当Tk:n ^ntrol越低对应的减载优先级越高。如图3所示，第η个减载期有三个 用户空调接受减载控制，减载期结束时，①号用户室温最低、舒适度相对最好、对应减载优 先级最高，②号用户室温居中、舒适度适中、对应减载优先级适中，③号用户室温最高、舒适 度相对最差、对应减载优先级最低。第η+1个减载期将优先对①号用户空调进行减载控制。
[0086] 当室温与舒适温度上限Tmax之差」Τ，小于某一温度值时，认为继续控制会影响用 户舒适度，不再具备接受减载控制的条件，进入非减载期。
[0087] 3、建立空调负荷超短时可信容量预测模型
[0088] 以日为单位，计算日前5天的用电负荷的平均值，求得历史用电负荷基准值(6=， 不包括周末、参加减载交易日、异常状况日。则，第η个控制期，K个用户智能减载控制下的 可调峰容量总和为：
[0090] 根据图2判断，第η个控制期，室温与舒适温度上限Tmax之差在最小值」T _以上 的用户均受控（如」T = 1~3°C，室温为24~26°C )，此时可调峰容量最大。同时，当第 η个控制期开始前，若有用户的室温已达到舒适度上限，则第η个控制期会进入非减载期， 使总可调峰容量减小。并且，缩小舒适度跨度范围，室温与舒适温度上限Tmax之差在最大值 」Tmax以下的用户均受控（如」T = 2~3°C，室温为24~25°C )，此时可调峰容量最小。 第η - 1个控制期的受控用户数量和实际调峰容量，将影响第η个控制期的可调峰容量。因 此，为了确保每个时段都具有可调峰用户，满足减载调度目标Ln°B，确定调峰容量区间，即可 信容量上限和下限，，具体分别指在用户确定的最高室温和理论舒适度边界最低温度情况 下的空调用电减载量，预测值如下：
[0093] 其中，^、"分别表示使用户室温上升到用户确定的最高室温、理论舒适度 边界最低温度的空调负载率。
[0094] 4、建立中央空调减载调峰控制模型
[0095] 如图4所示，减载控制期，室温下界由TMt限定，满足热舒适度的关键在于保证减 载期末室温不超过热舒适上限；而减载末室温可表述为负载的函数。