控制策略的确定方法及装置与流程

1.本技术涉及控制领域，具体而言，涉及一种控制策略的确定方法及装置。


背景技术：

2.随着社会快速发展，建筑总能耗占比高达全国能耗总量的三分之一，而高耗能建 筑能源利用率为仅33％。建筑能耗包括采暖、空调、照明、热水、家用电器和其他动 力能耗。其中夏季空调等制冷负荷能耗占建筑总能耗的40％以上，为建筑运行能耗的 最大组成部分，同时造成电网峰谷差加大，对电网经济运行也形成压力。如何有效提 升建筑运行能效和电网经济运行水平，是我国实现“双碳”目标需要重点解决的问题。
3.通过建筑节能调节方法对空调系统实施智能控制是促进建筑能效提升的重要手段。 然而现有方法大多未定量考虑用户的用能体验，而是对空调系统的制冷量进行固定的、 机械的调节，甚至是在指定之间直接关闭或者打开空调系统，例如，在指定时间段将 空调系统的运行功率调整为一固定值，或者在某些时间段直接关闭(打开)空调系统， 这种一刀切式的控制方式，不但会大大影响用户的用能体验，而且并不能真正达到节 能的目的，因此，如何控制空调等冷负荷系统达到既舒适又节能的效果是一个控制难 题。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种控制策略的确定方法及装置，以至少解决由于相关技术 中对空调的运行状态采用机器固定的控制方式造成的用户用能体检较差以及浪费电能 资源的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种控制策略的确定方法，包括：判断当 前时刻所属的目标时段，其中，目标时段至少包括：电网侧的用电高峰时段或用电低 谷时段；获取在当前时刻目标空间内的实际温度，确定实际温度所属的目标温度区间； 根据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制策略包括：增加 制冷量或者减少制冷量。
7.可选地，据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，包括：根据目标 时段确定温控负荷的调整属性，其中，调整属性至少包括：增加制冷或者减少制冷； 获取当前时间室内的实际温度，确定实际温度所属于的目标温度区间；根据调整属性 和目标温度区间确定调整属性的大小，其中，调整属性的大小包括：减少制冷量或者 增加制冷量。
8.可选地，根据目标时段确定温控负荷的调整属性，包括：在目标时段属于用电高 峰时段的情况下，确定温控负荷的调整属性为减少制冷；在目标时段属于用电低谷时 段的情况下，确定温控负荷的调整属性为增加制冷。
9.可选地，根据调整属性和目标温度区间确定调整属性的大小，包括：在确定温度 负荷的调整属性为减少制冷的情况下，获取目标温度区间的最大温度值；至少根据最 大温度值与实际温度确定减少制冷量。
附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于 本技术保护的范围。
23.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第 二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这 样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在 这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的 任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方 法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚 地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
24.根据本技术实施例，提供了一种控制策略的确定方法实施例，需要说明的是，在 附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并 且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序 执行所示出或描述的步骤。
25.图1是根据本技术实施例的控制策略的确定方法，如图1所示，该方法包括如下 步骤：
26.步骤s102，判断当前时刻所属的目标时段，其中，目标时段至少包括：电网侧的 用电高峰时段或用电低谷时段；
27.步骤s104，获取在当前时刻目标空间内的实际温度，确定实际温度所属的目标温 度区间；
28.步骤s106，根据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制 策略包括：增加制冷量或者减少制冷量。
29.该控制策略的确定方法中，通过判断当前时刻所属的目标时段，其中，目标时段 至少包括：电网侧的用电高峰时段或用电低谷时段；然后，获取在当前时刻目标空间 内的实际温度，确定实际温度所属的目标温度区间；最后，根据目标温度区间与目标 时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制策略包括：增加制冷量或者减少制冷量， 达到了基于目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略的目的，从而实现了兼 顾用户的舒适程度与节约电力资源这两个调控目标，达到了灵活调整温度负荷所要增 加的或者所要减少的制冷量的技术效果，进而解决了由于相关技术中对空调的运行状 态采用机器固定的控制方式造成的用户用能体检较差以及浪费电能资源的技术问题。
30.需要说明的是，上述温控负荷包括但不限于：空调设备及系统。
31.本技术一些实施例中，据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，可 通过如下方式实现，具体地，根据目标时段确定温控负荷的调整属性，其中，调整属 性至少包括：增加制冷或者减少制冷；获取当前时间室内的实际温度，确定实际温度 所属于的目标温度区间；根据调整属性和目标温度区间确定调整属性的大小，其中， 调整属性的大小包括：减少制冷量或者增加制冷量。
32.需要说明的是，根据目标时段确定温控负荷的调整属性，具体地可以为：在目标 时段属于用电高峰时段的情况下，确定温控负荷的调整属性为减少制冷；在目标时段 属于
率和可减少功率，即
[0048][0049]
式中，和分别为供冷工况下建筑内空调的可增加功率和可减少功率。
[0050]
能效比代表的是能源转化效率之比，该值越大意味着使用某设备所节省的电能就 越多，在能源紧缺的大背景之下，设备的能效比无疑越来越受到人们的重视。在供冷 工况下使用的空调存在与之所对应的能效比，所以在考虑设备能效比之后，建筑用能 柔性调节潜力指标表达式如下所示。
[0051]
在供冷工况下为，建筑用能的最大可增加调节功率和最大可减少调节功 率的综合表达式为
[0052][0053][0054]
式中，和为建筑用能在供冷工况下的最大可增加调节功率和 最大可减少调节功率；cop
air
为空调的能效比。即将供冷情况下，建筑用能可调节功 率等同于空调的可增加功率，最大的建筑用能可调节功率，则为空调的可增加功率除 以能效比。
[0055]
2.建筑用能柔性调节潜力指标计算模型
[0056]
(1)建筑本体能耗计算模型
[0057]
由于建筑室内外温度的不同，所以造成建筑通过墙体、窗户等途径流动的能量方 向存在差异，本技术建筑能耗模型在夏季供冷工况下展开描述。
[0058]
将建筑划分为j个密闭的室内房间，用j(j＝1,2,
…
,j)表示第j个室内房间。建筑室 内房间j在t时段的室内温度t
j,t
可以通过空调等建筑温控负荷的输出冷来调节，即室 内温度t
j,t
可以表示成空调等温控负荷用电功率的函数(隐函数),这一隐函数关系可 通过室内空气热平衡模型来分析求解。
[0059]
建筑用能室内空气热平衡模型包含室内温度的变化、温控负荷送入室内的冷量和 建筑能耗三部分，且温控负荷送入室内的冷量和建筑能耗的综合作用导致了建筑用能 室内温度的变化。
[0060]
建筑能耗是指由于建筑本身的特性，如建筑外墙、窗户、太阳辐照度以及室内热 源等导致的室内冷量或热量的散失。在夏季时，空调等温控设备(负荷)向室内供冷， 建筑能耗表现为室内冷量的散失。另外，夏季时由于室外温度高于室内温度，导致室 外热量通过建筑墙体和窗户向室内渗透；太阳辐射和室内热源热扰无论是在夏季还是 冬季都是向建筑室内补热。
[0061]
在夏季供冷工况下，建筑能耗由建筑外墙、窗户散失冷量，太阳辐射补热以及室 内热源散热对建筑内部产生的综合影响决定，此时建筑用能室内空气热平衡模型为：
[0062]
ρ
jcjvj
(t
j,t-t
j,t+1
)＝q
cold,j,t-q
cl,j,t
[0063]qcl,j,t
＝k
wall,jfwall,j
(t
out,t-t
j,t
)+k
win,jfwin,j
(t
out,t-t
j,t
)+i
j,tfwin,j
scj+q
in,j,t
[0064]
式中：ρ
jcjvj
为建筑室内房间j空气的热容，j/℃；ρj为室内房间j的空气密度， kg/m3，在标准状况下，约为1.29kg/m3。；cj为室内房间j的空气比热容，j/(kg.℃)， 通常取1
×
103j/(kg.℃)；vj为室内房间j的空气容量，即室内体积，m3，可以通过测 量计算得到；q
cold,j,t
为t时段室内房间j的制冷类温控负荷向室内送入的冷量，j；q
cl,j,t
为t时段室内房间j夏季供冷时的建筑能耗，j；k
wall,jfwall,j
(t
out,t-t
j,t
)整体表示室内房 间j的建筑墙体与室外传递的冷量，其中，k
wall,j
为室内房间j的建筑墙体传热系数，j/ (
㎡
·
℃)，为室内房间j的建筑墙体面积，m2，可以通过测量计算得到；t
out,t
为 t时段的室外温度，℃，t
j,t
为t时段室内房间j的室内温度，℃；k
win,jfwin,j
(t
out,t-t
j,t
)整 体表示室内房间j的窗户向室外传递的冷量，其中，k
win,j
为室内房间j的窗户传热系数， j/(
㎡
·
℃)，为室内房间j的窗户面积，m2，可以通过测量计算得到；i
j,tfwin,j
scj整体表示室内房间j的太阳热辐射向建筑室内传递热量后对应所需温控设备的制冷量， 其中，i
j,t
为t时段室内房间j的太阳辐射度，scj为室内房间j的遮阳系数，即玻璃 遮挡或抵御太阳光能的能力；q
in,j,t
为t时段室内房间j的热源发热量对应所需的制冷 量，如人体及用电设备的发热量，j。
[0065]
其中，t时段室内房间j的热源发热量对应所需的制冷量q
in,j,t
主要由三部分组成， 分别为室内房间j的照明散热对应形成的冷负荷q
j,1
、室内房间j的散热设备对应形成 的冷负荷q
j,2
和室内房间j的人体显热散热对应形成的逐时冷负荷q
j,3
。计算公式如下：
[0066]qin,j,t
＝q
j,1
+q
j,2
+q
j,3
[0067]
室内房间j的照明散热对应形成的冷负荷q
j,1
[0068]qj,1
＝n
1,jn2,j
nj[0069]
式中：n
1,j
为室内房间j的镇流器消耗功率系数，明装时为1.2，暗装时为1.0；n
2,j
为室内房间j的灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时为0.5～0.6，无通风孔时为0.6～0.8；nj为室内房间j的照明设备单位面积散热量。
[0070]
室内房间j的散热设备对应形成的冷负荷q
j,2
[0071]qj,2
＝f
2,jqjc2,j
[0072]
式中：f
2,j
为室内房间j的房间面积，可以通过测量计算得到；qj为室内房间j散 热设备的单位发热量；c
2,j
为室内房间j的散热设备散热冷负荷系数。
[0073]
《3》室内房间j的人体显热散热对应形成的逐时冷负荷q
j,3
[0074]qj,3
＝n
3,j
βj(q
x,jc3,j
+q
q,j
)
[0075]
式中：n
3,j
为室内房间j的全部人数；βj为室内房间j的群集系数；q
x,j
为室内房 间j的人员显热散热量；c
3,j
为室内房间j的人体显热散热冷负荷系数；q
q,j
为室内房 间j的人员潜热散热量。
[0076]
(2)建筑冷热储能设备调节潜力计算模型
[0077]
1)冷储能设备的可调节能力
[0078]
在供冷工况下，空调类制冷设备通常与冷储能设备(如冰蓄冷)搭配使用，在电 价谷时段存储部分冷量，在电价峰时段或者建筑需要冷量的情况下给建筑提供冷量， 以达到用户制冷费用尽量小的目的。冷储能设备在t调度时段的可调节能力包括可增 加能量与可减少能量，冷储能设备的可增加能量定义为冷储能设备的储能上限与已储 能量之差，冷储能设备的可减少能量定义为冷储能设备已储能量与储能下限之差。具 体表达式如下：
则确定调整属性为增加制冷。
[0105]
而此刻6：00点钟实际温度为t
in,t
，其所属的目标温度区间为 t
ιι,up
≤t
in,t
≤t
0,t
(高温不舒适区)；则可根据tⅱ，up
(即目标温度区间的最小温度值)，确 定可增加的制冷量(具体地，可以为[0，k
·
(t
in，t-t
ii，up
)])；即在确定温度负荷的 调整属性为增加制冷的情况下，获取目标温度区间的最小温度值；至少根据最小温度 值与实际温度确定增加制冷量。
[0106]
容易注意到的是，对于不同的目标温度区间(例如，ⅱ级舒适区对应的温度区间 tⅱ，up
——tⅰ，up
/tⅱ，down
、ⅰ级舒适区对应的温度区间tⅰ，up
/tⅱ，down
——tⅰ，down
以及低 温不舒适区对应的温度区间≤tⅰ，down
)，实现方法与上述过程类似，在此不再赘述。
[0107]
②
t
ιι,down
≤t
in,t
≤t
ιι,up
(ιι级舒适区)
[0108]
建筑温控负荷可减少的制冷量为
[0109][0110]
建筑温控负荷可增加的制冷量为
[0111][0112]
③
t
ι,down
≤t
in,t
≤t
ι,up
(ι级舒适区)
[0113]
建筑温控负荷可减少的制冷量为δq
′
c,t
[0114][0115]
建筑温控负荷可增加的制冷量为
[0116][0117]
④
t
in,t
≤t
ι,down
(低温不舒适区)
[0118]
建筑温控负荷可减少的制冷量为
[0119][0120]
建筑温控负荷可增加的制冷量为
[0121]
(低温不舒适区)到；t
in,t
为t调度 时段起
控制策略包括：增加制冷量或者减少制冷量。
[0141]
该装置中，判断模块40，用于判断当前时刻所属的目标时段，其中，目标时段至 少包括：电网侧的用电高峰时段或用电低谷时段；获取模块42，用于获取在当前时刻 目标空间内的实际温度，确定实际温度所属的目标温度区间；确定模块44，用于根据 目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制策略包括：增加制冷 量或者减少制冷量，达到了基于目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略的 目的，从而实现了兼顾用户的舒适程度与节约电力资源这两个调控目标，达到了灵活 调整温度负荷所要增加的或者所要减少的制冷量的技术效果，进而解决了由于相关技 术中对空调的运行状态采用机器固定的控制方式造成的用户用能体检较差以及浪费电 能资源的技术问题。
[0142]
可选地，确定模块，包括：确定单元，用于根据目标时段确定温控负荷的调整属 性，其中，调整属性至少包括：增加制冷或者减少制冷；获取单元，用于获取当前时 间室内的实际温度，确定实际温度所属于的目标温度区间；调整单元，用于根据调整 属性和目标温度区间确定调整属性的大小，其中，调整属性的大小包括：减少制冷量 或者增加制冷量。
[0143]
根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储 介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行任意 一种控制策略的确定方法。
[0144]
具体地，上述存储介质用于存储执行以下功能的程序指令，实现以下功能:
[0145]
判断当前时刻所属的目标时段，其中，目标时段至少包括：电网侧的用电高峰时 段或用电低谷时段；获取在当前时刻目标空间内的实际温度，确定实际温度所属的目 标温度区间；根据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制策 略包括：增加制冷量或者减少制冷量。
[0146]
根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其 中，程序运行时执行任意一种控制策略的确定方法。
[0147]
具体地，上述处理器用于调用存储器中的程序指令，实现以下功能：
[0148]
判断当前时刻所属的目标时段，其中，目标时段至少包括：电网侧的用电高峰时 段或用电低谷时段；获取在当前时刻目标空间内的实际温度，确定实际温度所属的目 标温度区间；根据目标温度区间与目标时段确定温控负荷的控制策略，其中，控制策 略包括：增加制冷量或者减少制冷量。
[0149]
上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0150]
在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有 详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0151]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它 的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分， 可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所 显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模 块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0152]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到 多个
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案 的目的。
[0153]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以 是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成 的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0154]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时， 可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质 上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的 形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一 台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所 述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0155]
以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润 饰也应视为本技术的保护范围。