[发明专利]主动配电网建筑热负荷控制方法、装置、电子设备和存储介质

说明书

本公开涉及一种主动配电网建筑热负荷控制方法、装置、电子设备和存储介质，属于电力系统运行和控制技术领域。其中，所述方法包括：根据预设的建筑围护结构的传热学模型和主动配电网潮流方程，建立主动配电网建筑热负荷最优控制模型；将所述主动配电网建筑热负荷最优控制模型转换为马尔可夫决策过程模型；对所述马尔可夫决策过程的模型进行训练，得到主动配电网建筑热负荷控制最优策略函数；根据所述主动配电网建筑热负荷控制最优策略函数，实现主动配电网建筑热负荷控制。本公开可在缺少完备热学模型的情况下保证建筑中暖通空调系统的高效稳定运行，在满足用户热舒适度的前提下，为电网提供调峰辅助服务，同时减小网络的运行损耗。

技术领域

本公开属于电力系统运行和控制技术领域，特别涉及一种主动配电网建筑热负荷控制方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

随着社会经济的快速发展，热负荷设备对于提高建筑能效、促进环境保护、减少温室气体排放的重要作用逐渐凸显。我国的建筑能耗约占全国总能耗的四分之一，并且受城市化、人口增长等因素的影响，这种增长趋势在未来还将保持很长一段时间。尤其是在建筑的采暖和制冷方面，暖通空调(HVAC)设备作为建筑终端设备的大量使用，导致了电力负荷峰谷差的进一步拉大。因此，对终端用户实施有效的能量管理能够在很大程度上提高电力系统的灵活性，进而带来经济性、安全性、可持续性等方面的巨大效益。

电力企业可以通过直接的技术手段或间接的管理手段实现削峰填谷，实现平滑负荷曲线、减少机组设备投资、增强电网运行的稳定性的目的。空调负荷作为一种重要的分布式资源，具有可调性强、调控成本低、调峰潜力大等特点。因此，以居民或小型商业用户中的HVAC等具有储热能力的温控负荷为被控对象，实施直接负荷控制(DLC)能够有效降低系统高峰负荷，充分利用需求侧资源，对保证电力系统安全经济运行有积极作用。

在主动配电网或虚拟电厂的实际应用场景下，负荷聚合商(LA)能够将区域内居民或商业用户的空调负荷整合并参与辅助服务市场，利用配电网中的基础设施实现集中式的实时功率管控。通过先进的量测技术实时监测并上传配网运行状态，能量管理系统可以针对系统需求采取相应的控制策略，可控热负荷接收控制命令后快速参与响应。

然而，精确的配电系统与建筑热负荷模型往往难以获得，其复杂性限制了基于模型的传统优化方法的性能，导致在实际操作过程中，量测参数的偏差可能会引起被控负荷的误动，进而出现偏离最优运行状态的结果。

发明内容

本公开的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种主动配电网建筑热负荷控制方法、装置、电子设备和存储介质。本公开可在缺少完备热学模型的情况下保证建筑中暖通空调系统的高效稳定运行，在满足用户热舒适度的前提下，为电网提供调峰辅助服务，同时减小网络的运行损耗。

本公开第一方面实施例提出一种主动配电网建筑热负荷控制方法，包括：

根据预设的建筑围护结构的传热学模型和主动配电网潮流方程，建立主动配电网建筑热负荷最优控制模型；

将所述主动配电网建筑热负荷最优控制模型转换为马尔可夫决策过程模型；

对所述马尔可夫决策过程模型进行训练，得到主动配电网建筑热负荷控制最优策略函数；

根据所述主动配电网建筑热负荷控制最优策略函数，实现主动配电网建筑热负荷控制。

在本公开的一个具体实施例中，所述建筑围护结构的传热学模型，包括：

1)计算主动配电网中的热负荷用户墙体围护结构热阻：

其中，R_j为用户j的墙体围护结构热阻，分别为用户j围护结构室内、室外空气层的热阻，L_j为用户j墙体的总层数，δ_j,l、λ_j,l分别为用户j墙体第l层材料的厚度与热导率；