67] 室内溫度变化随空调状态变化的方程为：
[0068] 马加 =节:：-"巧&"^ -巧'巧式^ -马,> 口） 0068 =C-;-0.7CC：；-7；,,,)-3.095,,,,,,
[0069] 其中：Tl.n+i是第i台空调在第n+1时段的室内溫度；就;是在第n+1时段的室外溫 度；嘴为t时刻空调的功率;Si,n+l为空调的开断状态，开启时为1关断为〇;Pi为第i台空调开 启时额定制冷消耗功率，运里计算中将5台空调都默认为2.5kW，PiSi,n+i是第i台空调在第n+ 1时段的实际功率;n为空调能效比，为2.8;A为导热系数，单位为1/化W-°C-1)，取0.68;e为 散热函数，^=6-At为控制时间间隔，定为i5min，Tc为时间常数，e取0.70。
[0070] (4)根据实际数据计算空调的用电舒适度指标W及对应的空调负荷状态
[00川根据各空调响应开始时亥峽际开断状态Si,拟及室内溫度Tm,计算第i台空调在N 个时段内的用电舒适度指标Ki,i，. . .，Ki,N，空调开断状态Si,i，. . .，Si,N，室内溫度Ti,i，...， Ti,N，其中iEI。
[007引 W第1个时段第1台空调为例，在响应前，Si,日=l，Ti,日= 28.2, r"=34.2 ,计算可得 用电舒适度指标
[007引由于Tl,1 = 28.2> (Tl,set+A Tl,set),故第1个时段空调控制状态仍为开启Si,2=1;
[0074] 根据室内溫度变化随空调状态变化的方程马。4 =常f -化7(?ri' -7:,,)-3.〇9S,, 1 可计算得第I个时段内的室内溫度为Tl,2 = 26.91，
[00巧]第1个时段的用电舒适度指标
[0076] 同理对其他几台空调进行计算，可W得到第1个时段的初始中断方案：即第1个时 段内，I台空调的开断状态：
[0077] 诗=巧..4,2，.=[1. '1. Q 1 if C4)
[0078] (5)将各个舒适度指标按大小排序，结合空调负荷削峰总量确定最终空调的中断 方案
[0079] 初始中断方案仅考虑了响应过程中用户的用电舒适度，没有考虑该方案是否能达 到预期削峰效果，为实现各个时段达到削峰目标，还需进行基于中断优先级的中断方案优 化：
[0080] 5.1计算第n个时段初始中断方案《对应的削峰量if，判断是否满足巧。，若 不满足则执行步骤5.2，若满足则执行步骤5.5;
[0081] 5.2筛选第n时段中，Si,n=l的空调，即该时段内处于开启状态的空调负荷，其对应 用电舒适度指标为Ki,nW=Ki,n，并将运些空调负荷的用电舒适度指标从大到小排序，舒适 度指标值越大，表明用户满意度越高，相应该空调的用电优先级越低，而其参与需求响应的 中断优先级则越高；
[0082] 假设有X台空调在第n个时段处于开启状态，由大到小排序后依次为：
[0083] Kl,n(l)，K2,n(l)，...，Kx,n(l)，...，Kx,n(l)。
[0084] 5.3因为n时段内处于开启的空调负荷中Ki,nW对应的空调用电满意度最高，中断 优先级也最高，故将Kl,nW对应的空调负荷开断状态Si,n置为0，即由开启变为关断，将Si,n代 入式(4 )得到第n个时段新的中断方案Sn ;
[0085] 5.4计算新的方案对应的削峰量Pn,判断其是否满足Pn含Paim,n，若不满足重复进行 步骤5.2至5.3，若满足则执行步骤5.5;
[0086] 5.5输出第n时段中断方案；
[0087] 5.6重复1~N个时段的中断方案计算，可W得到总响应时段内的总中断方案：
(5)
[0089] 5.7输出I台空调N各时段内的总响应方案。最终中断方案如表1所示：
[0090] 表1基于用电舒适度的空调负荷优先级中断方案
[0093]表2基于用电舒适度的空调负荷优先级中断后室内溫度变化
[0095]表3基于用电舒适度的空调负荷优先级中断后用电舒适度指标变化
[0097]最后应当说明的是：W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然 可W对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何 修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种基于用电舒适度的空调负荷优先级中断方法，其特征是，包括以下步骤： (1) 确定空调响应时段和控制时段长度，确定响应时段内的空调负荷削峰总量，收集控 制时段内的各空调开断状态以及室内温度数据：1 . 1确定空调响应开始时间^和响应结束时间toff ; 1.2确定控制时段长度△ t分钟，则在响应时段内共_ 个时段； 1.3确定参与响应的空调数量I，定义i为空调编号； 1.4收集各空调响应开始时刻开断状态以及室内温度数据:定义第i台空调在响应开始 时的空调开断状态为Si,〇,室内温度为Ti,Q，第η时段的室外温度为 1.5确定响应时段内第η时段的空调负荷理想削峰量Paim, η; (2) 确定各空调温度设定值以及浮动范围： 2.1确定各空调温度设定值Ti,set; 2.2确定各空调温度浮动范围Δ Ti,set; (3) 建立空调负荷的用电舒适度指标以及对应的空调负荷控制模型： 3.1建立空调负荷的用电舒适度指标Ki,n:其中：K1>n是第i台空调在第η时段的舒适度指标;T1>n是第i台空调在第η时段的室内温 度;Ti,set是第i台空调的空调温度设定值；ATi,set是第i台空调的空调温度浮动范围，即室 内温度允许范围为Ti, set~Ti,set+A Ti,set; 3.2建立对应空调负荷控制模型： 假定空调工作于制冷模式，空调运行状态与室温设定有关：当室温高于最高值时，使得 空调通电；低于最低值时，使得空调断电；处于设定范围内时，空调保持原来状态，则控制模 型如下：其中：S1>n是第i台空调在第η时段内的空调开断状态，是第i台空调在第η-I时段内 的空调开断状态； 室内温度变化随空调状态变化的关系为：其中：Ti.n+1是第i台空调在第n+1时段的室内温度;：C是第i台空调在第n+1时段的室外 温度;尨为t时刻空调的功率;Si,n+1为空调的开断状态，开启时为1关断为0;Pi为第i台空调 开启时额定制冷消耗功率，PiS i>n+1是第i台空调在第n+1时段的实际功率;η为空调能效比;A 为导热系数，单位为l/(kW· Τ>1);ε为散热函数，At为控制时间间隔，TC为时间 常数； (4) 根据实际数据计算空调的用电舒适度指标以及对应的空调负荷状态： 根据各空调响应开始时刻实际开断状态S1;1以及室内温度IV，计算第i台空调在N个时 段内的用电舒适度指标Ki,l，· ··，Ki,N，空调开断状态Si,l，· · ·，Si,N，室内温度Ti,l，· · ·，Ti,N; 由此可以得到第η个时段的初始中断方案：即第η个时段内，I台空调在负荷控制下的开 断状态为：(5)将各个舒适度指标按大小排序，结合空调负荷削峰总量确定最终空调的中断方案： 5.1计算第η个时段初始中断方案 < 对应的削峰量if，判断是否满足，若不满足 则执行步骤5.2，若满足则执行步骤5.5; 5.2筛选第η时段中，S1>n=l的空调，即该时段内处于开启状态的空调负荷，其对应用电 舒适度指标为，并将这些空调负荷的用电舒适度指标从大到小排序，舒适度指 标值越大，表明用户满意度越高，相应该空调的用电优先级越低，而其参与需求响应的中断 优先级则越尚； 假设有X台空调在第η个时段处于开启状态，由大到小排序后依次为： Kl;n(1),K2,n(1), . . . ,Kx;n(1), . . . ,Kx,n(1)； 5.3因为η时段内处于开启的空调负荷中Κ1>η(1)对应的空调用电满意度最高，中断优先 级也最高，故将Κ1>η(1)对应的空调负荷开断状态S1>n置为0，即由开启变为关断，将S 1>n代入式 (4)得到第η个时段新的中断方案Sn; 5.4计算新的方案对应的削峰量Pn，判断其是否满足Pn 2 Paim,n，若不满足则重复步骤5.2 至5.3，若满足则执行步骤5.5; 5.5输出第η时段中断方案； 5.6重复1~Ν个时段的中断方案计算，可以得到总响应时段内的总中断方案：即得到I台空调Ν个时段中各时段内的总响应方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，公式(3)中，空调能效比τι取值为2.8;导热系 数Α取值为0.68;散热函数ε取值为0.70，控制时间间隔取值为15min。
【专利摘要】本发明涉及一种基于用电舒适度的空调负荷优先级中断方法，其包括步骤：（1）确定空调响应时段和控制时段长度，确定响应时段内的空调负荷削峰总量，收集控制时段的各空调开断状态以及室内温度数据；（2）确定各空调温度设定值以及浮动范围；（3）建立空调负荷的用电舒适度指标以及对应的空调负荷控制模型；（4）根据实际数据计算空调的用电舒适度指标以及对应的空调负荷状态；（5）将各个舒适度指标按大小排序，结合空调负荷削峰总量确定最终空调的中断方案。本发明基于用电舒适度指标计算的空调负荷优先级中断方法具备可行性和有效性，在应用时可为空调负荷参与削峰提供具体的参考方案，实现达到电网削峰要求的同时最大限度保证用电舒适度的优化效果。
【IPC分类】F24F11/00
【公开号】CN105444343
【申请号】CN201510641078
【发明人】颜庆国, 杨斌, 陈楚, 肖文举, 薛璐, 鲜景润, 胡佳琪, 阮文俊, 张昊纬, 肖宇华
【申请人】江苏省电力公司南京供电公司, 北京慧和仕科技有限责任公司, 国家电网公司, 江苏省电力公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年9月30日