[发明专利]一种实用化安全协议下的空调负荷集群聚合模型

权利要求书

1.一种实用化安全协议下的空调负荷集群聚合模型，其特征在于，包括以下步骤：

(1)针对实用化安全协议下的空调负荷集群对流过程，建立基于变系数偏微分方程的空调负荷集群宽尺度对流方程模型；

(2)针对基于变系数偏微分方程的空调负荷集群宽尺度对流方程模型，利用迎风差分格式推导得到空调负荷集群的一阶宽尺度聚合模型；

(3)针对基于变系数偏微分方程的空调负荷集群宽尺度对流方程模型，利用Beam-warming格式推导得到空调负荷集群的二阶宽尺度聚合模型。

2.根据权利要求1所述一种实用化安全协议下的空调负荷集群聚合模型，其特征在于：所述步骤(1)中，实用化安全协议下温度设定值的调整量与空调负荷死区长度相等，通过对实用化安全协议下空调负荷集群对流过程进行分析，得到基于变系数偏微分方程的空调负荷集群宽尺度对流方程模型为：

式中：a_on(t，θ)＝(θ_a-θ(t)-RP)/(CR)，a_off(t，θ)＝(θ_a-θ(t))/(CR)，t为时间，θ_a为空调负荷所处的室外温度，R为室内空气等效热阻，C为室内空气等效热容，P为空调负荷的额定制冷或制热功率，θ(t)表示空调负荷在第t时刻的室内温度，单位为℃，a_on(t，θ)和a_off(t，θ)分别表示处于ON状态和OFF状态的室温变化率，X_on(t，θ)表示t时刻温度为θ(℃)下处于ON状态的空调负荷数量，X_off(t，θ)表示t时刻温度为θ(℃)下处于OFF状态的空调负荷数量；该式含义为当温度控制量发生改变dθ时，空调负荷浓度的增长率等于时间dt内θ(℃)位置的空调负荷浓度变化率。

上调温度设定值时上述空调负荷集群宽尺度对流方程模型的边界条件为：

式中：F_on(t，θ)表示ON状态下t时刻穿过温度θ(℃)的空调负荷流量，F_off(t，θ)表示OFF状态下t时刻穿过温度θ(℃)的空调负荷流量，θ_min，1为较低温度设定值所在温度死区下边界，θ_max，1为较低温度设定值温度死区上边界，θ_min，2为较高温度设定值所在温度死区下边界，θ_max，2为较高温度设定值所在温度死区上边界；该式含义为上调温度设定值前后空调负荷集群的总数量守恒。

下调温度设定值时上述空调负荷集群宽尺度对流方程模型的边界条件为：

此时，t时刻空调负荷集群的聚合功率为：

式中：P_TCL(t)为t时刻空调负荷集群的聚合功率，P为单台空调负荷额定制冷功率，η为空调负荷的能效系数。