一种采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型的制作方法

本发明属于配电网技术领域，尤其是一种采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型。

背景技术：

国家为了治理大气质量，先后发布了《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》(国办发〔2014〕31号)和《关于推进电能替代的指导意见》(发改能源〔2016〕1054号)，采用电能采暖来替代传统的煤炭采暖方式。国网公司京津冀及传输通道城市纷纷落实国家“煤改电”的工作部署，对电网和设备进行改造，增加供电容量，以满足用户“煤改电”的需求。由于“煤改电”负荷对于电网来讲属于新负荷接入，对于负荷大小缺少判断依据，因此，在进行改造时，只能根据电采暖用户数量进行粗略计算。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、准确可靠且能够有效避免资源浪费的采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型，所述采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型p表示为：

其中，n为采用空气源热泵供暖的用户数；

ts为空气源热泵设置的出水温度，单位为℃；

tw为采用空气源热泵供暖后的室内温度，单位为℃；

tc为每日环境最低温度，单位为℃；

li为空气源热泵的循环水容量，单位为l；

q为水的电热值，单位为kcal/kwh；

η为空气源热泵的效率；

s为用户用电的同时系数。

设置ts为50℃，tw为14℃，水的电热值q为860kcal/kwh，空气源热泵的效率η为4.3，系数s为0.65，则采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型p为：

本发明的优点和积极效果是：

本发明通过分析空气源热泵的能量转换方式，调研煤改电地区采暖特性，建立了一个与空气源热泵性能、环境温度、用电同时率有关的负荷预测模型，采用预测模型对新增煤改电负荷进行计算，可以计算出需要新增的配电容量，考虑到变压器负载率等情况，可以确定需要新增加的变压器数量及容量，可以避免盲目增加配电容量导致的资源浪费，也可以保证新增容量能够满足煤改电新增负荷的需求，保证电网的安全运行，可广泛用于指导“煤改电”改造工程。

附图说明

图1为本发明的应用效果对比示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。

一种采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型如下：

其中，n为采用空气源热泵供暖的用户数；

ts为空气源热泵设置的出水温度，单位为℃；

tw为采用空气源热泵供暖后的室内温度，单位为℃；

tc为每日环境最低温度，单位为℃；

li为空气源热泵的循环水容量，单位为l；

q为水的电热值，单位为kcal/kwh；

η为空气源热泵的效率；

s为用户用电的同时系数。

本发明在实际使用过程中，根据目前煤改电运行经验，结合目前华北地区的供暖特点、环境温度以及选用设备的性能等条件，通常设置ts为50℃，农村由于房屋保暖性差以及对供暖性要求不高，tw一般为14℃；tc根据气象局通报的每日最低温度，水的电热值q为860(kcal/kwh)；空气源热泵的效率η一般为4.3，同时系数s一般为0.65。确定一些数值后，上述电采暖负荷预测模型可简化为：

为了验证本发明的效果，通过分析用电信息采集系统，获取了煤改电台区中电采暖负荷，通过气象局获取环境温度后，使用上述简化后的空气源热泵的煤改电负荷模型计算出每个用户平均的“电采暖”负荷，绘制负荷曲线，如图1所示，将建立的评估模型与实际负荷进行比对，通过计算的模型与实际测量获得的负荷曲线基本一致，即：空气源热泵的电采暖负荷预测模型符合实际情况。通过负荷预测模型，可以初步计算出“煤改电”改造工程中应增加的容量，减少过度改造造成的经济损失，也确保了“煤改电”的可靠运行。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种采用空气源热泵的电采暖负荷预测模型，该预测模型表示为：其中，N为采用空气源热泵供暖的用户数；Ts为空气源热泵设置的出水温度；Tw为采用空气源热泵供暖后的室内温度；Tc为每日环境最低温度；Li为空气源热泵的循环水容量；Q为水的电热值；η为空气源热泵的效率；S为用户用电的同时系数。本发明设计合理，可以计算出需要新增的配电容量，确定需要新增加的变压器数量及容量，避免盲目增加配电容量导致的资源浪费，保证新增容量能够满足煤改电新增负荷的需求，保证电网的安全运行，可广泛用于指导“煤改电”改造工程。

技术研发人员：姚瑛;季大龙;李琳;董艳唯;孙昭
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司电力科学研究院;国网天津市电力公司;国家电网有限公司
技术研发日：2018.08.22
技术公布日：2019.02.19