CN111006299B - 蓄热式电采暖的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄热式电采暖的控制方法及装置。其中，该方法包括：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。本发明解决了目前不能满足用户自己期望的温度，同时由于其控制受外界影响因素较多，规律较复杂，故在控制方面无法做到简单直观的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及热能领域，具体而言，涉及一种蓄热式电采暖的控制方法及装置。
背景技术
随着智能电采暖器领域的不断发展，作为激励型需求响应策略中较简单实用的一种，直接负荷控制(DLC)策略得到了广泛地应用和研究。但该策略对被控制负荷有要求，即一般只适合对普通居民或者规模较小的商业用户使用，并且其受控负荷的供电服务质量不会因短时间的停电而造成太大的影响，如空调、蓄热式电暖器、空气源热泵等具有热量存储能力的负荷一般可满足该要求。通常针对参与控制策略的用户，用电公司可能会设置相应的补偿电价以促进用户主动参与。
直接负荷控制的特点。第一，能够快速地对负荷削减的指令进行响应，并且响应的时间通常小于15min；第二，在减小负荷的控制结束后，由于负荷具有试图恢复至控制前水平的趋势，因此可能会引起后续用电需求的增大，当负荷反弹太大或反弹速度过快时，可能会产生二次峰荷，可能会影响到电力系统的稳定；第三，DLC的受控负荷需要具备一定的能量存储的能力，这样才能保证短时间停电不会严重影响其供电服务质量；第四，DLC负荷只有在具有一定的规模时才能在削峰填谷中发挥更大的作用。
而根据DLC控制对受控负荷的要求，能够达到该要求的负荷主要有两类：第一类是具有蓄热或蓄冷能力的传统DLC负荷，一般情况下该类负荷在总体负荷中所占比重较大，同时也能更好地参与负荷曲线的整形和电网辅助服务；而第二类是指如今大量兴起的电动汽车充电负荷类DLC，这类负荷具有电能双向传输的能力，丰富了电网运行调控的手段，但同时，该类负荷性质较复杂，受影响因素较多。
具体采取的控制方式则会根据不同DLC负荷的特点而有所不同。如本文中使用直接负荷控制策略对煤改电用户的蓄热式电采暖设备进行控制时，希望能够满足用户自己期望的温度，同时由于其控制受外界影响因素较多，规律较复杂，故在控制方面应尽量简单直观，故选择用户设备开启和关闭的方式加以统一调度。
目前直接负荷控制(DLC-Driect Load Control)模型的影响因素主要涉及用户用电的受控时间，若是空调、采暖类负荷的DLC控制必然会影响用户室温，现阶段对采暖类负荷用户的室温关联模型研究较少。另外，直接负荷控制的对象主要集中在电动汽车和空调，对于其他用电设备的控制策略需要进一步研究。如何在满足调峰需求的同时，不影响用户的正常生活，并使供电公司对用户付出的控制补偿费用最少、收益最大化，是亟待解决的问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种蓄热式电采暖的控制方法及装置，以至少解决目前不能满足用户自己期望的温度，同时由于其控制受外界影响因素较多，规律较复杂，故在控制方面无法做到简单直观的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种蓄热式电采暖的控制方法，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。
可选的，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，其中，所述蓄热式电暖器的供热量为室内需求温度及室外温度
可选的，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。
可选的，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。
可选的，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。
可选的，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，
为所述目标用户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。
可选的，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，基于所述蓄热式电暖器的蓄电量模型获取所述蓄热式电暖器蓄电量。
可选的，所述蓄热式电暖器蓄电量模型：
可选的，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。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种蓄热式电采暖的控制装置，包括：确定模块，用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；控制模块，用于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。
可选的，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：获取单元，用于获取不同时间内所述目标用户所处环境的温度；确定单元，用于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，其中，所述蓄热式电暖器的供热量为室内需求温度及室外温度。
可选的，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。
可选的，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：控制单元，用于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。
可选的，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：停止单元，用于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。
可选的，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：
可选的，其特征在于，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，基于所述蓄热式电暖器的蓄电量模型获取所述蓄热式电暖器蓄电量。
可选的，所述蓄热式电暖器蓄电量模型：
可选的，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。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
在本发明实施例中，采用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的方式，通过对热量进行控制和释放，，解决了目前不能满足用户自己期望的温度，同时由于其控制受外界影响因素较多，规律较复杂，故在控制方面无法做到简单直观的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种蓄热式电采暖的控制方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种蓄热式电采暖的控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种蓄热式电采暖的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种蓄热式电采暖的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，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。
具体的，根据蓄热式电暖器的负荷需求，构建符合需求模型，并根据该模型对用户的需求进行分析，确定用户到底需要多少供热负荷。其中，构建模型时需要输入若干与模型有关的影响因子来使得模型准确化。
需要说明的是，供热负荷是供热公司为用户提供热量能力的度量，是衡量供热公司提供热量的能力的重要指标。供热公司通过燃烧燃料或核反应等方式将热量通过气体、液体等介质，如水、氦气、液态金属等将热量通过管道运送至用户处，供热公司能在单位时间内提供给用户的热量越多，则该公司的供热负荷就越大；反之，供热负荷则越小。有时，供热负荷也指一段时期内的供给热量。供热负荷单位为瓦特(W)供热负荷通常分为基本负荷和尖峰负荷。尖峰负荷是基本热源供热能力不能满足的由峰荷热源提供的差额热负荷。我国三北地区，供热天数大致在3个月至6个月左右，其中大部分时间运行在基本负荷下，只有一个月左右的时间运行在尖峰负荷下。虽然尖峰负荷全年的运行时间少，但它的小时热负荷值却很大，一般要占到设计热负荷(即最大热负荷)的20～50％左右。
可选的，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，其中，所述蓄热式电暖器的供热量为室内需求温度及室外温度。
具体的，根据蓄热材料的不同，蓄热式电暖器可分为显热和相变蓄热两种类型。其中显热蓄热式电暖器一般采用具有较大热容量的固体材料或者热水，其蓄热的原理主要是在蓄热阶段利用保温措施将蓄热介质经过电加热后升温所吸收的热量储存起来，并在放热阶段将热量随着介质温度的降低而逐渐释放。而相变蓄热式电暖器主要是在相变材料的相变过程中实现热量的存储及释放。
需要说明的是，采用蓄热式电暖器的用户可直接在每日电价低谷时将其启动并加热6～7小时，在实现放热、满足用户供暖需要的同时将较便宜的电能以热能的形式储存。在同一天剩下的10几个小时的电价峰值时段，可直接利用储存的热量进行释放以满足供暖需要。因此在享受并充分利用低谷电价的同时，用户也实现了全天24小时的持续供暖，即充分实现了“低谷蓄热，高峰放热”。
可选的，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。
具体的，温度、天气、太阳辐射、风力、建筑隔热性能等都会对供热负荷产生影响，但其主要的影响因素是温度，因此为简化分析，本文中用户日热负荷预测函数选择温度做为变量，各用户蓄热式电暖器的供热量为室内需求温度及室外温度的函数：
Pm(t)＝qmSm[Tm.inside(t)-Tm.outside(t)]
m＝1,2,3,......,M
式中，Pm(t)为用户m在t时刻蓄热式电暖器所需的供热负荷，kW；M为采用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，在忽略风速、太阳辐射等因素的影响时，可当做常数处理，kW/m2；Sm为用户m的房屋面积，m2；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，℃。
蓄热式电暖器的工作包含2个阶段：一是在蓄热阶段，蓄热式电暖器投入工作，消耗电能，其将电能转化的热量一部分直接用于满足用户该时段基本的用热需求，另一部分热量则储存在蓄热材料中，以满足非蓄热阶段的供热；二是在非蓄热阶段，电暖器停止用电，利用蓄热材料中储存的热量满足用户的供热需求。根据其工作原理，用户蓄热式电暖器蓄热时段的用电应满足以下条件：
式中，
为用户m蓄热时段t时刻蓄热式电暖器的用电负荷，kW；Pm.gmax为用户m所用蓄热式电暖器的最大功率，kW；ΔPm.s(t)为用户m所用蓄热式电暖器的热量损失功率，kW；tm.s、tm.d、
分别为用户m蓄热时段开始时刻、结束时刻(非蓄热时段开始时刻)、非蓄热时段结束时刻(下一次蓄热时段开始时刻)。
步骤S104，控制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。
具体的，根据蓄热式电暖器在蓄热阶段的加热预订时长，来决定是否在非蓄热阶段，即非工作时段进行放热和储能，其中，储能可以是根据时间参数和放热相关热系数来决定的储存电量的值。
可选的，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。
具体的，蓄热式电暖器会自行判断每日电价低谷阶段，在每日电价低谷时，进行蓄热工作，并将蓄热工作模式为启动所述蓄热式电暖器消耗电能，
可选的，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。
可选的，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，
为所述目标用户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。
具体的，针对直接负载模型，蓄热式电暖器用户的直接负荷控制模型由于蓄热式电暖器具有蓄热和较好的温度保持功能，因此建立蓄热式电暖器的模型时选择了1h作为时间间隔，因此在对蓄热式电暖器用户进行控制时，其控制检测也每小时进行一次。
1)目标函数
目标函数：用户每日用电费用最小。用户的蓄热式电暖器进行控制时，是从满足用户利益的角度出发，因此目标函数建立为以用户每日用电费用最小为目标。
式中，hm为用户m一天总的电费，元；
为用户m各时段的电价，元/kWh。
2)约束条件
约束条件1：蓄热式电暖器蓄电量约束，为保证蓄热式电暖器设备能够安全运行，其各时刻的蓄电量不能超过设备的最大蓄电容量。
0≤Wm.c(t)≤Cm.x，式中，Cm.x为用户m使用的蓄热式电暖器的最大蓄电量，kWh。
约束条件2：蓄热式电暖器功率约束，为保证蓄热式电暖器设备在开启时正常充电，其各时刻的充电功率不能超过设备的额定功率，也不能低于该时刻所需要的热负荷功率和热损耗功率之和。
约束条件3：蓄电量初始状态约束，在对各用户一天的蓄热式电暖器蓄电量的状态进行分析时，要满足以下的蓄电量初始状态：
Wm.c(0)＝0，式中，Wm.c(0)为所分析用户一天开始时(0时刻)的蓄电量。
3)综合模型，结合上述目标函数及约束条件，可得到以1h为时间间隔、从用户利益角度出发的蓄热式电暖器用户的直接负荷控制模型如下：
st.
0≤Wm.c(t)≤Cm.xm＝1,2,3,......,Mt＝0,1,2,......,23
Wm.c(0)＝0m＝1,2,3,......,M
可选的，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，基于所述蓄热式电暖器的蓄电量模型获取所述蓄热式电暖器蓄电量。
可选的，所述蓄热式电暖器蓄电量模型：
具体的，考虑在对蓄热式电暖器负荷进行控制时，通常采用以一定时间长度为间隔的开关控制策略。因此在蓄热式电暖器蓄电量模型中也选取每一个时间间隔为一个阶段，此处取时间间隔为1h。以1h为时间间隔，依据用户蓄热式电暖器负荷需求模型计算得到用户各时刻的热负荷需求量后，可建立各用户的蓄热式电暖器蓄电量模型：
式中，Wm.c(t)为用户m在t时段开始前(t时刻)蓄热式电暖器蓄电量，kWh；Wm.c(t+1)为用户m在t时段结束后(t+1时刻)蓄热式电暖器蓄电量，kWh；gm(t)为用户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，h。同时，蓄热式电暖器开启或关闭状态符合：
此处认为室外温度在一个时段内近似不变，则在各时段内任意时刻热负荷与该时段开始时刻近似相等，同时认为在一个时段内的热量损失功率也近似不变，故在一个时段内蓄热式电暖器的用电负荷也相同。
可选的，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。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种蓄热式电采暖的控制装置，包括，如图2所示：
确定模块20，用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；控制模块22，用于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。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行所述的方法。
由于上述装置实施例内容已经在方法实施例进行了阐述，因此此处不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
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：
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：
7.一种蓄热式电采暖的控制装置，其特征在于，包括：
确定模块，用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；
控制模块，用于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，所述装置还用于：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，基于所述蓄热式电暖器的蓄电量模型获取蓄热式电暖器蓄电量；
蓄热式电暖器蓄电量模型：
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。
8.根据权利要求7所述的装置，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：
获取单元，用于获取不同时间内所述目标用户所处环境的温度；
确定单元，用于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。
9.根据权利要求8所述的装置，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。
10.根据权利要求9所述的装置，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：
控制单元，用于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。
11.根据权利要求10所述的装置，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：
停止单元，用于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。
12.根据权利要求10所述的装置，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：
13.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
14.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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