[发明专利]蓄热式电采暖的控制方法及装置有效
申请号: | 201911425468.4 | 申请日: | 2019-12-31 |
公开(公告)号: | CN111006299B | 公开(公告)日: | 2021-08-20 |
发明(设计)人: | 马龙飞;李海涛;姚斌;丁屹峰;陆斯悦;张禄;徐蕙;王培祎;宫成;陈建树 | 申请(专利权)人: | 国网北京市电力公司;国家电网有限公司 |
主分类号: | F24D15/02 | 分类号: | F24D15/02;F24D19/10 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 董文倩 |
地址: | 100031 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 蓄热 采暖 控制 方法 装置 | ||
1.一种蓄热式电采暖的控制方法,其特征在于,包括:
基于蓄热式电暖器的负荷需求模型,确定目标用户使用蓄热式电暖器时所需的供热负荷;
控制所述蓄热式电暖器在蓄热时段启动并加热预定时长,在非蓄热时段基于所述所需的供热负荷进行放热,并将剩余的电能以热能形式进行储存;
在控制所述蓄热式电暖器在蓄热时段启动并加热预定时长,在非蓄热时段基于所述所需的供热负荷进行放热,并将剩余的电能以热能形式进行储存的过程中,所述方法还包括:对所述蓄热式电暖器进行以预定时长为周期的开关控制策略,其中,所述开关控制策略包括如下至少之一:在所述蓄热时段内,以预定时间为间隔,获取所述目标用户在各个时刻的热量负荷需求量后,基于蓄热式电暖器的蓄电量模型获取蓄热式电暖器蓄电量;
所述蓄热式电暖器蓄电量模型:
其中,
Wm.c(t)为目标用户m在t时段开始前(t时刻)蓄热式电暖器蓄电量,Wm.c(t+1)为所述目标用户m在t时段结束后(t+1时刻)蓄热式电暖器蓄电量,gm(t)为所述目标用户m在t时段蓄热式电暖器开启或关闭状态,开启时为1,关闭时为0,Δt为一个时段的时间间隔;
所述蓄热式电暖器开启或关闭状态通过如下公式表征:
其中,室外温度在预定时段内近似不变,在预定时段内的热量损失功率也近似不变,在预定时段内所述蓄热式电暖器的用电负荷也相同。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于蓄热式电暖器的负荷需求模型,确定目标用户使用蓄热式电暖器时所需的供热负荷,包括:
获取不同时间内所述目标用户所处环境的温度;
将所述不同时间内所述目标用户所处环境的温度做为变量,确定所述蓄热式电暖器的负荷需求模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,通过如下公式表征所述蓄热式电暖器的负荷需求模型:
Pm(t)=qmSm[Tm.inside(t)-Tm.outside(t)],其中,m=1,2,3,......,M,Pm(t)为用户m在t时刻使用所述蓄热式电暖器所需的供热负荷,M为采用所述蓄热式电暖器的用户数量,qm为用户m的房屋单位面积散热指标;Sm为用户m的房屋面积,Tm.inside(t)为t时刻用户m需求的室内温度;Tm.outside(t)为t时刻用户m的室外温度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述蓄热时段为每日电价低谷的时段,其中,控制所述蓄热式电暖器在蓄热时段启动并加热预定时长,包括:
控制所述蓄热式电暖器在所述每日电价低谷的时段进入蓄热工作模式,其中,所述蓄热工作模式为启动并加热的模式;
其中,所述蓄热工作模式为启动所述蓄热式电暖器消耗电能,将电能转化的一部分热量直接用于满足所述目标用户在该时段的用热需求,并将另一部分热量储存在蓄热材料。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述非蓄热时段为除所述每日电价低谷的时段之外的其他时段,其中,在非蓄热时段基于所述所需的供热负荷进行放热,并将剩余的电能以热能形式进行储存,包括:
所述蓄热式电暖器停止用电,并使用所述蓄热材料中储存的热量满足所述目标用户的供热需求。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述蓄热式电暖器在所述蓄热时段的用电应满足以下条件:
其中,
为目标用户m在蓄热时段t时刻该蓄热式电暖器的用电负荷,Pm.gmax为所述目标用户m所用蓄热式电暖器的最大功率,ΔPm.s(t)为所述目标用户m所用蓄热式电暖器的热量损失功率;tm.s、tm.d、分别为所述目标用户m在所述蓄热时段开始时刻、结束时刻、所述非蓄热时段结束时刻。
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