CN108426351A - 变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，包括：1)建立变风量空调系统的热力学模型和变风量空调风机的电气模型；2)负荷聚合商获取用户信息和变风量空调系统状态信息；3)判断变风量空调系统参与电网频率调节的意愿和具备条件；4)负荷聚合商计算变风量空调风机可提供的调频容量且汇总上传至调度中心，调度中心根据调频容量派遣调频任务，向负荷聚合商分派调频任务；5)负荷聚合商根据调频任务和用户舒适度，实时最优调节变风量空调风机负荷，下发控制指令，调节变风量空调风机的输入功率。本发明在保证用户舒适度的前提下，确保变风量空调系统参与电网频率调节，改善电网频率质量。

Description

变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法
技术领域
本发明的实施例属于智能电网需求侧响应领域，具体涉及一种变风量空调风机响应电网频率调节的实时最优调度方法。
背景技术
随着化石能源不断枯竭和环境日益恶化，节能减排受到国家高度重视。变风量空调系统因具有良好节能效果而在大型建筑中得到广泛应用，目前已占世界空调系统30％份额，高层建筑使用率已达95％。
变风量空调系统负荷本身具有热惯性，短时间调节对用户的舒适度影响很小，且响应速度快、调节潜力大，因而成为智能电网需求侧重要的调节资源。变风量空调系统的送风温度保持不变，可调节其风机送风量，确保室内温度满足用户需求，同时可通过控制变风量空调风机变频驱动器，调节变风量空调风机运行功率参与电网频率调节。因此，变风量空调系统根据相关信息(如变风量空调风机运行功率等)，计算其风机可用调频容量，在其能力范围内接收电网调度中心的调节任务。
变风量空调系统参与电网频率调节的关键是用户室内舒适度和电网调节任务的协调，但在考虑这一协调的情况下，如何实施实时最优调度控制，到目前尚未得到关注。因此，根据电网和用户信息，对变风量空调系统实施实时最优调度响应电网频率调节是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述缺陷，提供一种负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度方法。
为实现上述发明目的，本发明的电网频率调节的实时最优调度方法包括如下步骤：
1)根据空调运行特性，建立变风量空调系统的热力学模型、变风量空调风机的电气模型，以及变风量空调风机运行功率与其供气流量的相关性模型。
上述变风量空调系统的热力学模型和变风量空调风机的电气模型，具体表示如下列式子：
供气流量与变风量空调风机转速的关系为
m＝c1v
变风量空调风机转速与变风量空调风机运行功率的关系为
Pfan＝c2v3
上述式中，T为室内温度(℃)，C为建筑热容量(J/℃)；R为建筑墙体等效热阻(℃/W)；Tout为室外环境温度(℃)；cp为空气比热(J/kg/℃)；m为供气流量(kg/s)；Tla为供气温度(℃)；Q为太阳能、室内物质等散热量(W)；c1为常数 (kg/s)；c2为常数(kW)；Pfan为变风量空调风机运行功率(kW)；v为变风量空调风机转速,这里进行归一化处理，为实时变风量空调风机转速与最大变风量空调风机转速的比。
2)实时采集用户信息和变风量空调系统状态信息，上传到负荷聚合商，判断变风量空调系统负荷是否愿意参与电网频率调节以及是否满足参与辅助调频的条件，若是，进入下一步；否则，正常运行。
上述用户信息包括：用户参与调频意愿、室内温度、室外环境温度；上述变风量空调系统相关信息包括：变风量空调系统开启时间、关闭时间、变风量空调系统设定温度、变风量空调风机运行功率；
上述负荷聚合商判定是否满足参与辅助调频的条件有以下几项：
第一项，变风量空调系统均已开启，且室内温度处于舒适度范围：
Ti.min≤Ti.t≤Ti.max
式中：
Ti.min＝Ti.set-δ
Ti.max＝Ti.set+δ
上述式中，Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度 (℃),Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度(℃)，δ为用户舒适度允许的偏差值 (℃)，Ti.t为第i个用户t时刻室内温度(℃)；
第二项，变风量空调风机当前时刻运行功率处于可调节状态：
式中,和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率(kW)，为第i台变风量空调风机t时刻运行功率(kW)，ACEt+1为电网调度中心t+1时刻给负荷聚合商分派的总调频任务(kW)。
3)负荷聚合商根据变风量空调系统信息，计算变风量空调风机可用调频容量，并汇总上传至调度中心，调度中心根据各负荷聚合商的调频容量派遣调频任务，向负荷聚合商分派调频任务。
上述负荷聚合商可用调频容量和调度中心分派的调频任务为：
第j个负荷聚合商第i台变风量空调风机的调频容量：
第j个负荷聚合商的调频容量：
电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务：
上述式中，n为负荷聚合商参与调频的变风量空调风机的数量，k为负荷聚合商的数量，和分别为t+1时刻第i台变风量空调风机允许的最大向下和向上调频容量(kW)，和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率(kW)，为第i台变风量空调风机t时刻运行功率 (kW)，ACEt+1为电网调度中心t+1时刻给负荷聚合商分派的总调频任务(kW)，和分别为t+1时刻第j个负荷聚合商允许的最大向下和向上调频容量(kW)，ACEj.t+1为电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务(kW)。
4)负荷聚合商获得调频调度指令，建立负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度模型，并根据此模型对变风量空调风机参与频率调节进行实时最优调度，其中，实时最优调度模型的建立方法为：
(1)目标函数
其中，Ti.t+1＝
上式中供气流量与变风量空调风机转速的关系为：
mi.t＝c1vi.t
mi.t+1＝c1vi.t+1
上式中变风量空调风机转速与变风量空调风机运行功率的关系为：
上式中变风量空调风机运行功率与变风量空调风机调节功率的关系为：
上述式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率(kW)， Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度，Ti.t为第i台变风量空调风机t时刻所控制区域测量的室内温度(℃)，Ti.t+1为调节得到的第i台变风量空调风机t+1 时刻所控制区域的室内温度(℃)，h为步长，C为建筑热容量(J/℃)；R为建筑墙体等效热阻(℃/W)；Tt.out为t时刻室外环境温度(℃)；Tt+1.out为t+1时刻预测得到的室外环境温度(℃)；cp为空气比热(J/kg/℃)；mi.t为t时刻供气流量 (kg/s)；mi.t+1为t+1时刻调节得到的供气流量(kg/s)；Tla为供气温度(℃)；Q为太阳能、室内物质等散热量(W)；c1为常数(kg/s)；c2为常数(kW)；为第i台变风量空调风机t时刻的运行功率(kW)；为第i台变风量空调风机 t+1时刻调节得到的运行功率(kW)；ci.t为第i台变风量空调风机t时刻的转速,这里进行归一化处理，为实时变风量空调风机转速与最大变风量空调风机转速的比；vi.t+1为第i台变风量空调风机t+1时刻调节得到的转速；
(2)等式约束
调频任务平衡方程，表达式为：
式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率(kW)，ACEj.t+1为电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务(kW)；
(3)不等式约束
a)室内温度舒适度，表达式为：
Ti.min≤Ti.t+1≤Ti.max
式中Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度(℃)；
b)变风量空调风机运行功率限制，表达式为：
式中和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率(kW)。
基于上述实时最优调度模型，实时最优调度模型的计算方法为：第一步，检测数据和数据接收，接收电网调度中心调频信号ACE、用户信息(包括用户参与调频意愿、室内温度、室外环境温度，变风量空调系统相关信息包括变风量空调系统开启时间、关闭时间、变风量空调系统设定温度、变风量空调风机运行功率；第二步，数据处理，形成各变量矩阵(电网调度中心调频信号ACE 矩阵、用户参与调频意愿矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调系统设定温度矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵以及变风量空调风机运行功率矩阵)；第三步，生成变风量空调系统参与调频矩阵，判定是否参与调频，0代表不参与，1代表参与；利用用户参与调频意愿矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵以及变风量空调风机运行功率矩阵，生成变风量空调系统参与调频矩阵；第四步，计算可用调节容量，利用变风量空调风机参与调频矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；第五步，参数初始化，设置松弛变量、拉格朗日乘子、迭代次数，选取计算精度；第六步，运用内点法优化计算，包括计算互补间隙Gap，并判断是否满足精度ε，计算扰动因子σ及形成并求解修正方程矩阵 J，计算最优步长ap、ad，更新原始变量及拉格朗日乘子，判定是否超过迭代次数，完成迭代并得到最优解；第七步，得到最优调节变风量空调风机运行功率ΔPfan，进行派遣，即负荷聚合商下达最优调度指令至变风量空调系统并转换为变风量空调风机变频驱动器控制指令，调节变风量空调风机的输入功率；第八步，更新电网调度中心调频信号ACE矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；第九步，进行新一轮调度。
本发明的有益效果是：本发明的电网频率调节实时最优调度方法通过负荷聚合商对变风量空调风机功率调节进行实时最优调度，在兼顾用户舒适度的同时，完成调度中心派遣调频任务，提高了电网频率质量。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的电网频率调节的实时最优调度方法流程图。
图2是负荷聚合商实时最优调度算法图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明技术方案作进一步非限制性的详细描述。
本发明首先建立变风量空调系统参与辅助调频的负荷聚合商最优调度框架，结合附图1所示，整个构架包括电网、调度中心、负荷聚合商、变风量空调系统和用户。其中，电网调度中心，负责对电网进行负荷频率控制和区域误差控制，接收汇总可用调节容量，对各负荷聚合商汇总的调频容量进行计算分析，并根据各负荷聚合商的调频容量对负荷聚合商下达调频指令。负荷聚合商负责接收下层上传的变风量空调系统信息及用户信息，判断变风量空调系统是否愿意参与电网频率调节，以及是否具备参与条件，同时计算可用调频容量并汇总容量，接收上层下达调频指令，并进行最优派遣，下发调节指令至变风量空调系统并转化为变风量空调风机变频驱动器控制指令，对变风量空调风机输入功率进行调节。
根据上述负荷聚合商实时最优调度框架，负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度，结合附图1和附图2，基于传统调频分析方式，建立互联电网模型、负荷模型并接入负荷聚合商实时优化调度模块，执行以下步骤。
1)负荷聚合商获取变风量空调系统相关信息，包括：用户参与调频意愿、室内温度、室外环境温度，变风量空调系统相关信息包括变风量空调系统开启时间、关闭时间、变风量空调系统设定温度、变风量空调风机运行功率。
2)在负荷聚合商内，判断变风量空调系统是否愿意参与电网频率调节，以及是否具备参与电网频率调节的条件，若愿意参与且具备条件，计数，进入下一步；否则正常运行。
其中，判断变风量空调系统是否具备参与电网频率调节的条件有以下几项：
第一项，变风量空调系统均已开启，且室内温度处于舒适度范围：
Ti.min≤Ti.t≤Ti.max
式中：
Ti.min＝Ti.set-δ
Ti.max＝Ti.set+δ
上述式中，Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度 (℃),Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度(℃)，δ为用户舒适度允许的偏差值 (℃)，Ti.t为第i个用户t时刻室内温度(℃)；
第二项，变风量空调风机当前时刻运行功率处于可调节状态：
式中，和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率(kW)，为第i台变风量空调风机t时刻运行功率(kW)，ACEt+1为电网调度中心t+1时刻给负荷聚合商分派的总调频任务(kW)。
3)负荷聚合商根据变风量空调系统信息，计算变风量空调风机可用调频容量，并汇总上传至调度中心，调度中心根据各负荷聚合商的调频容量派遣调频任务，向负荷聚合商分派调频任务。
4)负荷聚合商获得调频调度指令，建立负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度模型，并根据此模型对变风量空调风机参与频率调节进行实时最优调度。实时最优调度模型输入是调度中心调频调度指令、变风量空调风机运行功率边界、变风量空调风机运行功率、变风量空调风机可用调频容量、变风量空调系统设定温度、室内温度、室外环境温度、室内温度舒适度范围，输出的是派遣给变风量空调风机的调节功率。
实时最优调度模型的建立方法如下：
首先确定目标函数，其表达式为：
其中，Ti.t+1＝
上式中供气流量与变风量空调风机转速的关系：
mi.t＝c1vi.t
mi.t+1＝c1vi.t+1
上式中变风量空调风机转速与变风量空调风机运行功率的关系：
上式中变风量空调风机运行功率与变风量空调风机调节功率的关系：
上述式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率(kW)， Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度，Ti.t为第i台变风量空调风机t时刻所控制区域测量的室内温度(℃)，Ti.t+1为调节得到的第i台变风量空调风机t+1 时刻所控制区域的室内温度(℃)，h为步长，C为建筑热容量(J/℃)；R为建筑墙体等效热阻(℃/W)；Tt.out为t时刻室外环境温度(℃)；Tt+1.out为t+1时刻预测得到的室外环境温度(℃)；cp为空气比热(J/kg/℃)；mi.t为t时刻供气流量 (kg/s)；mi.t+1为t+1时刻调节得到的供气流量(kg/s)；Tla为供气温度(℃)；Q为太阳能、室内物质等散热量(W)；c1为常数(kg/s)；c2为常数(kW)；为第i台变风量空调风机t时刻的运行功率(kW)；为第i台变风量空调风机 t+1时刻调节得到的运行功率(kW)；vi.t为第i台变风量空调风机t时刻的转速,这里进行归一化处理，为实时变风量空调风机转速与最大变风量空调风机转速的比；vi.t+1为第i台变风量空调风机t+1时刻调节得到的转速；
然后对目标函数进行等式约束，表达式为：
式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率(kW)，ACEj.t+1为电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务(kW)；
之后，对目标函数进行不等式约束，包括如下表达式：
a)室内温度舒适度
Ti.min≤Ti.t+1≤Ti.max
式中Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度(℃)；
b)变风量空调风机运行功率限制
式中和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率(kW)。
负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度方法就是根据上述实时最优调度模型进行计算，计算的最优结果就是派遣给变风量空调系统并转化为变风量空调风机变频驱动器控制指令，计算方法为：
第一步，检测数据和数据接收，接收电网调度中心调频信号ACE、用户信息(包括用户参与调频意愿、室内温度、室外环境温度，变风量空调系统相关信息包括变风量空调系统开启时间、关闭时间、变风量空调系统设定温度、变风量空调风机运行功率)；
第二步，数据处理，形成各变量矩阵(电网调度中心调频信号ACE矩阵、用户参与调频意愿矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调系统设定温度矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵以及变风量空调风机运行功率矩阵)；
第三步，生成变风量空调系统参与调频矩阵，判定是否参与调频，0代表不参与，1代表参与；利用用户参与调频意愿矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵以及变风量空调风机运行功率矩阵，生成变风量空调系统参与调频矩阵；
第四步，计算可用调节容量，利用变风量空调风机参与调频矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；
第五步，参数初始化，设置松弛变量、拉格朗日乘子、迭代次数，选取计算精度；
第六步，运用内点法优化计算，包括计算互补间隙Gap，并判断是否满足精度ε，计算扰动因子σ及形成并求解修正方程矩阵J，计算最优步长ap、ad，更新原始变量及拉格朗日乘子，判定是否超过迭代次数，完成迭代并得到最优解；
第七步，得到最优调节变风量空调风机运行功率ΔPfan，进行派遣，即负荷聚合商下达最优调度指令至变风量空调系统并转换为变风量空调风机变频驱动器控制指令，调节变风量空调风机的输入功率；
第八步，更新电网调度中心调频信号ACE矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；
第九步，进行新一轮调度。
综上所述，本发明基于变风量空调系统参与辅助调频分层调度思想及最优化思想，建立了变风量空调系统参与辅助调频的负荷聚合商实时优化调度结构，其中，调度中心接收下层汇总可用调节容量，并对下层下达调频指令；负荷聚合商负责接收下层上传的变风量空调系统及用户信息，判断变风量空调系统是否愿意参与电网频率调节，以及是否具备参条件，同时计算可用调频容量并汇总容量，接收上层下达调频指令，并进行最优派遣，下发调节指令至变风量空调系统并转化为变风量空调风机变频驱动器控制指令，对变风量空调风机输入功率进行调节控制。本发明在保证用户舒适度的前提下，确保变风量空调系统参与电网频率调节，改善电网频率质量。
需要指出的是，以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于包括如下步骤：
1)根据空调运行特性，建立变风量空调系统的热力学模型、变风量空调风机的电气模型，以及变风量空调风机运行功率与其供气流量的相关性模型；
2)实时采集用户信息和变风量空调系统状态信息，上传到负荷聚合商，判断变风量空调系统负荷是否愿意参与电网频率调节以及是否满足参与辅助调频的条件，若是，进入下一步；
3)负荷聚合商根据变风量空调系统状态信息，计算变风量空调风机可用调频容量，并汇总上传至调度中心，调度中心根据各负荷聚合商的调频容量派遣调频任务，向负荷聚合商分派调频任务；
4)负荷聚合商获得调频调度指令，建立负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度模型，对变风量空调风机参与频率调节进行实时最优调度，包括：a、接收电网调度中心调频任务、用户信息、变风量空调系统状态信息；b、形成各变量矩阵；c、生成变风量空调系统参与调频矩阵，判定是否参与调频，0代表不参与，1代表参与，利用用户参与调频意愿矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵，生成变风量空调系统参与调频矩阵；d、计算可用调节容量，利用变风量空调系统参与调频矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；e、参数初始化，设置松弛变量、拉格朗日乘子、迭代次数，选取计算精度；f、运用内点法优化计算，包括计算互补间隙Gap，并判断是否满足精度ε，计算扰动因子σ及形成并求解修正方程矩阵J，计算最优步长ap、ad，更新原始变量及拉格朗日乘子，判定是否超过迭代次数，完成迭代并得到最优解；g、得到最优调节变风量空调风机运行功率值ΔPfan，进行派遣，即负荷聚合商下达最优调度指令至变风量空调系统并转换为变风量空调风机变频驱动器控制指令，调节变风量空调风机的输入功率；h、更新电网调度中心调频信号ACE矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调风机运行功率矩阵；i、进行新一轮调度。
2.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤1)中的变风量空调系统的热力学模型和变风量空调风机的电气模型的表达式如下列式子：
供气流量与变风量空调风机转速的关系为
m＝c1v
变风量空调风机转速与变风量空调风机运行功率的关系为
Pfan＝c2v3
上述式中，T为室内温度，C为建筑热容量；R为建筑墙体等效热阻；Tout为室外环境温度；cp为空气比热；m为供气流量；Tla为供气温度；Q为太阳能、室内物质等散热量；c1为常数；c2为常数；Pfan为变风量空调风机运行功率；v为变风量空调风机转速。
3.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤2)变风量空调系统满足参与辅助调频的条件包括：变风量空调系统均已开启，且室内温度处于舒适度范围，其表现式为：
Ti.min≤Ti.t≤Ti.max
式中：
Ti.min＝Ti.set-δ
Ti.max＝Ti.set+δ
上述式中，Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度,Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度，δ为用户舒适度允许的偏差值，Ti.t为第i个用户t时刻室内温度。
4.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤2)变风量空调系统满足参与辅助调频的条件包括：变风量空调风机当前时刻功率处于可调节状态，其表现式为
上述式中，和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率，为第i台变风量空调风机t时刻运行功率，ACEt+1为电网调度中心t+1时刻给负荷聚合商分派的总调频任务。
5.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤3)负荷聚合商可用调频容量和调度中心分派的调频任务：
第j个负荷聚合商第i台变风量空调风机的调频容量：
第j个负荷聚合商的调频容量：
电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务：
上述式中，n为负荷聚合商参与调频的变风量空调风机的数量，k为负荷聚合商的数量，和分别为t+1时刻第i台变风量空调风机允许的最大向下和向上调频容量，和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大运行功率，为第i台变风量空调风机t时刻运行功率，ACEt+1为电网调度中心t+1时刻给负荷聚合商分派的总调频任务，和分别为t+1时刻第j个负荷聚合商允许的最大向下和向上调频容量，ACEj.t+1为电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务。
6.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤4)中的负荷聚合商响应电网频率调节的实时最优调度模型包括：
(1)目标函数
其中，
上式中供气流量与变风量空调风机转速的关系为：
mi.t＝c1vi.t
mi.t+1＝c1vi.t+1
上式中变风量空调风机转速与变风量空调风机运行功率的关系为：
上式中变风量空调风机运行功率与变风量空调风机调节功率的关系为：
上述式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率，Ti.set为第i台变风量空调系统设定温度，Ti.t为第i台变风量空调风机t时刻所控制区域测量的室内温度，Ti.t+1为调节得到的第i台变风量空调风机t+1时刻所控制区域的室内温度，h为步长，频为建筑热容量；R为建筑墙体等效热阻；Tt.out为t时刻室外环境温度；Tt+1.out为t+1时刻预测得到的室外环境温度；cp为空气比热；mi.t为t时刻供气流量；mi.t+1为t+1时刻调节得到的供气流量；Tla为供气温度；Q为太阳能、室内物质等散热量；c1为常数；c2为常数；为第i台变风量空调风机t时刻的运行功率；为第i台变风量空调风机t+1时刻调节得到的运行功率；vi.t为第i台变风量空调风机t时刻的转速；vi.t+1为第i台变风量空调风机t+1时刻调节得到的转速；
(2)等式约束
调频任务平衡方程，表达式为：
式中，为第i台变风量空调风机t+1时刻的调节功率，ACEj.t+1为电网调度中心t+1时刻给第j个负荷聚合商分派的调频任务。
(3)不等式约束
a)室内温度舒适度，表达式为：
Ti.min≤Ti.t+1≤Ti.max
式中Ti.min和Ti.max分别为第i个用户室内舒适度允许最小和最大温度；
b)变风量空调风机运行功率限制，表达式为：
式中和分别为第i台变风量空调风机允许的最小和最大风机运行功率。
7.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤2)和步骤4)中的用户信息包括用户参与调频意愿、室内温度、室外环境温度，变风量空调系统相关信息包括变风量空调系统开启时间、关闭时间、变风量空调系统设定温度、变风量空调风机运行功率。
8.根据权利要求1所述的变风量空调系统响应电网频率调节的实时最优调度方法，其特征在于，所述步骤4)中的各变量矩阵包括：电网调度中心调频信号ACE矩阵、用户参与调频意愿矩阵、室内温度矩阵、室外环境温度矩阵、变风量空调系统设定温度矩阵、用户舒适度矩阵、变风量空调风机运行功率边界矩阵以及变风量空调风机运行功率矩阵。
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