[发明专利]集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化调度方法

说明书

本发明公开了一种集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化调度方法，所述方法包括：基于智能建筑能耗预测模型，构建智能楼宇的暖通空调系统优化调控模型，通过调控模型在温度舒适度范围内对楼宇室温进行优化调节，实现对暖通空调系统的能耗管理；考虑智能楼宇在不同优化调度策略下对配电网络的经济性与安全性影响，通过引入楼宇集群负荷系数，提出了考虑负荷系数的集成智能楼宇的主动配电网建模；获取楼宇侧负荷，对楼宇侧负荷进行聚合后接入配电网，判断运行方案是否满足配电网中的节点电压与线路网损约束。本发明不仅保证了楼宇侧的经济性，同时在一定程度上降低系统网损以及改善电压质量，进一步提高配电网运行的经济性与安全性。

技术领域

本发明涉及配电网建模及优化调度领域，尤其涉及一种考虑负荷系数的集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化调度方法。

背景技术

近年来，国内外学者针对大型建筑的能耗预测展开了一系列的工作。能耗预测模型主要分为物理模型、数据驱动模型和灰箱模型。使用简化的物理模型可以减少验证数据量并节省计算时间。

现阶段关于楼宇和配网侧的联合优化调度，如研究智能楼宇灵活负荷需求管理方法时，未能较好的将智能楼宇灵活负荷需求管理与主动配电网优化运行相结合，改善配电运行的经济性和安全性。

其暖通空调(Heating,Ventilation and Air Conditioning,HVAC)系统设定响应速度较慢，且没有具体考虑不同制热区域的楼宇能耗以及居民用电的随机特性对于主动配电网的影响。

因此构建完善的智能建筑能耗预测模型以及改进集成智能楼宇主动配电网优化方法仍是现阶段智能楼宇与配电网联合优化调度研究的重点。

发明内容

本发明提供了一种集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化调度方法，本发明不仅保证了楼宇侧的经济性，同时在一定程度上降低系统网损以及改善电压质量，进一步提高配电网运行的经济性与安全性，详见下文描述：

一种集成智能楼宇灵活负荷的主动配电网建模及优化调度方法，所述方法包括以下步骤：

1)基于智能建筑能耗预测模型，构建智能楼宇的暖通空调系统优化调控模型，通过调控模型在温度舒适度范围内对楼宇室温进行优化调节，实现对暖通空调系统的能耗管理；

2)考虑智能楼宇在不同优化调度策略下对配电网络的经济性与安全性影响，通过引入楼宇集群负荷系数，提出了考虑负荷系数的集成智能楼宇的主动配电网建模；

3)获取楼宇侧负荷，对楼宇侧负荷进行聚合后接入配电网，判断运行方案是否满足配电网中的节点电压与线路网损约束。

在步骤1)之前，所述方法还包括：

根据楼宇蓄热特性，基于热阻热容网络模型，构建考虑楼宇内部不同温度区域的所述智能建筑能耗预测模型。

进一步地，所述考虑负荷系数的集成智能楼宇的主动配电网建模具体为：

所述主动配电网建模满足约束条件，且目标函数中引入楼宇集群负荷系数。

其中，所述获取楼宇侧负荷具体为：

通过在MATLAB下调用IPOPT求解器对主动配电网模型进行求解，从而得到楼宇侧负荷。

进一步地，所述对楼宇侧负荷进行聚合具体为：

采用随机正态分布的电负荷数据，对楼宇负荷进行聚合，得到聚合后的楼宇侧负荷。

其中，所述判断运行方案是否满足配电网中的节点电压与线路网损约束具体为：

若满足约束，则不作调整，直接得到主动配电网优化运行方案；