CN114165829A - 基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法 - Google Patents
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Abstract
基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，方法包括：获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。本发明实施例能在满足用户的取暖需求前提下，在分时电价的引导下，蓄热式电采暖设备在夜间低谷电价时段运行，提升了用户的经济性，同时在配电网负荷平衡度指标的作用下，降低配电网的负荷波动，提高配电网运行的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电热协调技术领域，具体涉及一种基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法。
背景技术
电采暖作为一种无污染、运行灵活可控、建设方便的取暖方式，是我国北方地区新增和改造清洁供暖的首选。相比其他常规用电设备，电采暖设备用电功率大，在接入配电网时容易与其他常规用电负荷产生叠加效应，造成用电同时率在短时间内陡然升高，对配电网的承载力要求大大提高。而在老旧地区特别是农村电网基础设施薄弱，配电网需要进行扩容改造，高昂的投资成本和建设难度等问题将严重影响“煤改电”工程的顺利推进。并且电采暖属于典型的季节性负荷，在供暖季期间负荷很大，非供暖季电采暖负荷几乎没有，因此，电采暖负荷大规模接入后，会造成供暖季线路负荷重载，非供暖季线路负荷轻载的现象，严重影响电网的运行效率，降低配电网的资产利用率。
电采暖可通过配置蓄热装置来实现对配电网整体用电负荷的“削峰填谷”，在用电负荷低谷时段接入配电网蓄热，在用电高峰时段利用蓄热装置的储热量放热来满足用户取暖需求。然而在分时电价的引导下，受到经济因素的影响，蓄热式电采暖很可能在晚间谷时电价时段集中接入配电网运行，带来新的用电高峰。随着蓄热式电采暖系统的大规模应用，其自身运行特性对电网的影响和压力已经不容忽视。若无法化解蓄热式电采暖对电网的影响，其发展将严重影响电力系统安全稳定性。
综上所述，现有的策略方法没有充分挖掘蓄热式电采暖的调控潜能，因此，在以上的研究基础上，提出一种基于配电网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制方法，充分利用蓄热式电采暖负荷柔性可调的特性将其纳入到电网安全稳定的调度运行中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，用于解决蓄热式电采暖大规模接入配电网引起的负荷不均衡问题，以及提升了用户的取暖经济性。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，方法包括:
步骤一、获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置参数；
步骤二、定义配电网负荷平衡度指标、惩罚因子；
步骤三、根据步骤一中的供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置参数，以及步骤二中配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，建立规划模型，通过cplex优化工具方法，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
上述的步骤一中的参数包括：
供暖面积热指标计算方法参数：日前预测室外温度、室内设定供暖温度、所参考的设计热指标规范中的室外温度、建筑实际供暖面积；
电热耦合关系参数：室内设定供暖温度、日前预测室外温度、建筑热传导系数、计算得到的建筑供暖热负荷、建筑供暖面积、空气比热容、空气密度、建筑体积；配电网基础负荷参数：包括配电网系统各时刻的除蓄热式电采暖热负荷外的电负荷预测结果；
分时电价参数：配电网所在地区实施的峰谷平分时电价或峰谷分时电价；
电采暖及蓄热装置参数：电转热功率系数、电采暖运行功率上限、蓄热装置蓄热容量上限、蓄热装置蓄热与放热上限。
上述步骤一的具体步骤包括：
1)获取日前预测室外温度Tout,t、室内设定供暖温度Tin,t、所参考的设计热指标规范中的室外温度
2)依据采集数据计算供暖相对热负荷比：
式中，K为相对热负荷比；Tin,t为室内设定供暖温度,单位℃；Tout,t为日前预测室外温度,单位℃；
为所参考的设计热指标规范中的室外温度,单位℃；
3)根据得到的相对热负荷比，对日前预测室外温度下的供暖热指标进行修正，实际供暖面积热指标如下式表示：
式中，
为实际供暖面积热指标，单位W/m2；qt为参考规范中的供暖面积热指标，单位W/m2；K为相对热负荷比；
4)通过实际供暖面积热指标，以及建筑实际供暖面积S，由下式可计算得到建筑的供暖热负荷：
式中，Qload,t为建筑供暖热负荷，单位W；
为实际供暖面积热指标，单位W/m2；S为建筑实际供暖面积，单位m2。
而且，上述步骤一的热负荷需求与电采暖用电负荷功率的电热耦合数学关系模型为：
从简化的角度出发，可以将室内温度的时变关系与电采暖功率联系起来，得到一阶热力学等效热参数模型，可以用下式表示：
式中，
为室内温度变化率；K为建筑热传导系数；S为建筑供暖面积，单位m2；cair为空气比热容，单位J/(kg·℃)；ρair为空气密度，单位kg/m3；V为建筑体积，单位m3；Qload,t为建筑供暖热负荷，单位W；Tin,t为室内设定供暖温度，单位℃；Tout,t为日前预测室外温度，单位℃。
根据上述关系式，描述了电采暖负荷的热电耦合关系。
上述的步骤二中配电网负荷平衡度指标计算方法为：将配电网的日负荷曲线求平均值，每一时刻配电网负荷值与此平均值的差值的绝对值，将配电网负荷区分为两类，分别为电采暖热负荷与除电采暖负荷之外的配电网基础用电负荷，根据步骤一中获取的配电网基础负荷，配电网负荷Per,t可表示为：
Per,t＝Pgr,t+Pth,t
式中，Pgr,t为配电网基础负荷用电功率，单位kW；Pth,t为电采暖热负荷运行功率，单位kW；则配电网负荷平衡度指标可用下式表示：
PIN＝|Per,t-Pav|
式中，PIN为配电网负荷平衡度指标，单位kW；Per,t为每一时刻配电网负荷值，单位kW；Pav为配电网的日负荷曲线求平均值，单位kW；
所述的惩罚因子为：根据配电网负荷平衡度指标，通过惩罚因子即惩罚费用系数将其引入到蓄热式电采暖优化模型的目标函数中。
上述步骤三的具体步骤包括：
1)将蓄热式电采暖接入配电网，对蓄热式电采暖的负荷特性进行分析，建立蓄热式电采暖的运行费用和考虑配电网负荷平衡度产生的罚费用最小为目标的模型；
2)建立考虑满足建筑热负荷需求的热功率平衡、电功率平衡和蓄热装置蓄放热速率等其他约束的约束条件。
上述步骤三第1)步的蓄热式电采暖的负荷特性为：
蓄热式电采暖由于蓄热装置可以实现对配电网负荷的“削峰填谷”，蓄热式电采暖可以在配电网负荷低谷时段接入配电网运行，此时，电锅炉可以将产生的热量一部分用于对用户直接供热，一部分可以储存在蓄热装置中；在配电网用电高峰时段，电锅炉停止接入配电网运行，利用蓄热装置的蓄热量满足用户的热负荷需求；即蓄热式电采暖负荷具有可调节性：电采暖对建筑室内温度的调控，其变化引起对建筑供能的变化，在满足设定的温度约束条件下，电采暖在一定的时间内具有对功率以及启停运行的调控区间；
通过蓄热式电采暖的负荷特性，以及各地区往往采用分时电价的政策，由于居民的用电习惯，除电采暖负荷外的配电网基础用电负荷在夜间呈现低谷用电情况，在分时电价的激励下，用户有很大的动力让蓄热式电采暖设备在晚上运行，此时若是大规模的蓄热式电采暖设备都接入配电网，可能会造成配电网用电负荷“峰谷倒置”的现象，出现新的用电高峰，给配电网带来很大的供电压力。
上述步骤三第1)步的建立蓄热式电采暖的运行费用和考虑配电网负荷平衡度产生的罚费用最小为目标的模型为：
根据步骤三第1)步的蓄热式电采暖的负荷特性，本发明定义了配电网负荷平衡度指标，通过将此指标引入蓄热式电采暖优化调度的目标模型中，达到让蓄热式电采暖设备接入配电网运行时，缓解引起配电网负荷不平衡的现象。
具体的，建立蓄热式电采暖的运行费用和考虑配电网负荷平衡度产生的罚费用最小为目标的数学模型用下式表示：：
minF＝C1+C2
式中，C1表示蓄热式电采暖设备的运行费用；C2表示蓄热式电采暖接入配电网运行引起配电网负荷不平衡的惩罚费用；
蓄热式电采暖设备的运行费用可表示为：
式中，cTOU,t为电网分时电价，单位元/(kW·h)；Pth,t为电采暖运行功率，单位kW；T为一个调度日内的时间间隔，以小时为间隔，单位h。
蓄热式电采暖接入配电网运行引起配电网负荷不平衡的惩罚费用表示为：
式中，cf为配电网负荷度平衡的惩罚费用系数；PIN为配电网负荷平衡指标，单位kW。
上述的步骤三第2)步的约束条件包括：
电热转换约束条件、热负荷平衡约束条件、蓄热量平衡约束条件、电采暖运行功率约束条件、蓄热装置蓄热功率约束条件、蓄热装置放热功率约束条件、蓄热装置容量约束条件、周期蓄热量约束条件。
上述的规划模型变量参数包括：
决策变量和目标变量，其中，决策变量包括逐时室外温度、热指标计算值、建筑面积、逐时热负荷需求、分时电价中的任一或任多者组合；
目标变量包括蓄热式电采暖运行费用、配电网负荷平衡度指标产生的费用、蓄热装置的逐时蓄、放热量、电锅炉逐时运行功率中的任一或任多者组合。
上述的规划模型的求解方法包括：
根据获取的变量参数，采用matlab调用CPLEX12.8求解器求解该蓄热式电采暖优化运行模型，该规划模型的最优解即为蓄热式电采暖设备最优运行方式。
使用上述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法的运行控制装置，装置包括：
参数获取模块：用于获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；
优化控制模块：用于根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
上述的装置还包括电子设备，电子设备内设有存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，电子设备用于实现步骤一至步骤三中的运行方法。
本发明提供的一种基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，考虑蓄热式电采暖设备运行给配电网带来的负荷不平衡问题，根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数、配电网负荷平衡指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备最优运行方式，在分时电价因素的影响下，蓄热式电锅炉常常在夜间低谷电价时段接入电网运行供暖，本发明通过配电网负荷平衡度指标来引导蓄热式电采暖设备的有序运行，避免由于蓄热式电采暖负荷集中接入引起的配电网用电负荷“峰上加峰”的现象，减轻配电网的供电压力，在满足用户的取暖需求的同时，蓄热式电采暖设备在夜间低谷电价时段运行，提升了用户的经济性，同时在配电网负荷平衡指标的引导下，提高配电网运行的安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明中配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行方法的流程示意图；
图2为本发明配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行方法控制装置的结构示意图；
图3为本发明电子设备实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚，以下内容将结合根据本发明提供的附图，对本发明具体技术方案进行系统、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为根据本发明提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制方法的流程示意图，如图1所示，该方式包括：步骤S1、获取含蓄热式电采暖的配电网系统中供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数。
1)供暖面积热指标计算方法参数可以包括日前预测室外温度、室内设定供暖温度、所参考的设计热指标规范中的室外温度、建筑实际供暖面积。
依据采集的日前预测室外温度、室内设定供暖温度、所参考的设计热指标规范中的室外温度数据计算供暖相对热负荷比：
式中，K为相对热负荷比；Tin,t为室内设定供暖温度,单位℃；Tout,t为日前预测室外温度,单位℃；
为所参考的设计热指标规范中的室外温度,单位℃。
根据得到的相对热负荷比，对日前预测室外温度下的供暖热指标进行修正，实际供暖面积热指标如下式表示；
式中，
为实际供暖面积热指标，单位W/m2；qt为参考规范中的供暖面积热指标，单位W/m2；K为相对热负荷比。
通过实际供暖面积热指标，以及建筑实际供暖面积S，由下式可计算得到建筑的供暖热负荷；
式中，Qload,t为建筑供暖热负荷，单位W；
为实际供暖面积热指标，单位W/m2；S为建筑实际供暖面积，单位m2。
2)电热耦合关系参数可以包括室内设定供暖温度、日前预测室外温度、建筑热传导系数、计算得到的建筑供暖热负荷、建筑供暖面积、空气比热容、空气密度、建筑体积，具体可以用下式表示：
式中，
为室内温度变化率；K为建筑热传导系数；S为建筑供暖面积，单位m2；cair为空气比热容，单位J/(kg·℃)；ρair为空气密度，单位kg/m3；V为建筑体积，单位m3；Qload,t为建筑供暖热负荷，单位W；Tin,t为室内设定供暖温度，单位℃；Tout,t为日前预测室外温度，单位℃。
3)配电网基础负荷参数是包括配电网系统各时刻的除蓄热式电采暖热负荷外的电负荷预测结果。
4)分时电价参数为配电网所在地区实施的峰谷平分时电价或峰谷分时电价。
5)电采暖及蓄热装置相关参数可以包括电转热功率系数、电采暖运行功率上限、蓄热装置蓄热容量上限、蓄热装置蓄热与放热上限。
步骤S2、定义配电网负荷平衡度指标、惩罚因子；
1)配电网负荷平衡度指标指的是，将配电网的日负荷曲线求平均值，每一时刻配电网负荷值与此平均值的差值的绝对值，为体现蓄热式电采暖运行对配电网负荷的影响，本发明将配电网负荷区分为两类，即电采暖热负荷与除电采暖负荷之外的配电网基础用电负荷；
具体地，根据步骤S1中获取的配电网基础负荷，配电网负荷Per,t可表示为：
Per,t＝Pgr,t+Pth,t
式中，Pgr,t为配电网基础负荷用电功率，单位kW；Pth,t为电采暖热负荷运行功率，单位kW；
则配电网负荷平衡度指标可用下式表示：
PIN＝|Per,t-Pav|
式中，PIN为配电网负荷平衡度指标，单位kW；Per,t为每一时刻配电网负荷值，单位kW；Pav为配电网的日负荷曲线求平均值，单位kW；
2)所述惩罚因子为：根据配电网负荷平衡度指标，通过惩罚因子即惩罚费用系数将其引入到蓄热式电采暖优化模型的目标函数中。
步骤S3、获取含蓄热式电采暖的配电网系统中供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数、配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备最优运行方式；
本发明实施例考虑蓄热式电采暖设备运行给配电网带来的负荷不平衡问题，根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数、配电网负荷平衡指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备最优运行方式，在分时电价因素的影响下，蓄热式电锅炉常常在夜间低谷电价时段接入电网运行供暖，本发明通过配电网负荷平衡度指标来引导蓄热式电采暖设备的有序运行，避免由于蓄热式电采暖负荷集中接入引起的配电网用电负荷“峰上加峰”的现象，减轻配电网的供电压力，在满足用户的取暖需求的同时，蓄热式电采暖设备在夜间低谷电价时段运行，提升了用户的经济性，同时在配电网负荷平衡指标的引导下，提高配电网运行的安全性。
基于上述实施例的内容，可以根据含蓄热式电采暖的配电网系统中供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数、配电网负荷度平衡指标、惩罚因子，建立规划模型。
该规划模型的目标函数包含两部分，蓄热式电采暖的运行费用与配电网负荷平衡度指标的惩罚费用。
根据所述的两部分内容，建立以总成本最小的目标函数，使用cplex优化工具包方法，获取该目标函数的最优解。
该目标函数的最优解，为蓄热式电采暖设备最优运行方式。
具体地，基于上述各实施例的内容，建立蓄热式电采暖的运行费用和考虑配电网负荷平衡度产生的罚费用最小的目标函数用下式表示：
minF＝C1+C2
式中，C1表示蓄热式电采暖设备的运行费用；C2表示蓄热式电采暖接入配电网运行引起配电网负荷不平衡的惩罚费用；
蓄热式电采暖设备的运行费用可表示为：
式中，cTOU,t为电网分时电价，单位元/(kW·h)；pth,t为电采暖运行功率，单位kW；T为一个调度日内的时间间隔，以小时为间隔，单位h；
蓄热式电采暖接入配电网运行引起配电网负荷不平衡的惩罚费用表示为：
式中，cf为配电网负荷度平衡的惩罚费用系数；PIN为配电网负荷平衡指标，单位kW。
基于上述各实施例的内容，规划模型的约束条件包括：电热转换约束、热负荷平衡约束、蓄热量平衡约束、电采暖运行功率约束、蓄热装置蓄热功率约束、蓄热装置放热功率约束、蓄热装置容量约束、周期蓄热量约束。
1)电热转换约束条件为：
Hth,t＝μ·pth,t
式中，Hth,t为电采暖设备制热功率，单位kW；μ为电采暖设备的电热转换系数；Pth,t为电采暖运行耗电功率，单位kW。
2)热负荷平衡约束条件为：
Qload,t＝Qdr,t+Qout,t
式中，Qdr,t为电采暖设备直接供热功率，单位kW；Qout,t为蓄热装置放热功率，单位kW；Qload,t为建筑供暖热负荷，单位W。
3)蓄热量平衡约束条件为：
Sth,t＝(1-ε)·Sth,t-1+Qin,t-Qout,t
式中，Sth,t为t时刻蓄热装置蓄热量，单位kW·h；Sth,t-1为t-1时刻蓄热装置蓄热量，单位kW·h；ε为蓄热装置漏热系数；Qin,t为蓄热装置蓄热功率，单位kW；Qout,t为蓄热装置放热功率，单位kW。
4)电采暖运行功率约束条件为：
式中，
为电采暖运行功率上限，单位kW。
5)蓄热装置蓄热功率约束条件为：
式中，
为蓄热装置蓄热功率上限，单位kW。
6)蓄热装置放热功率约束条件为：
式中，
为蓄热装置蓄热功率上限，单位kW。
7)蓄热装置容量约束条件为：
式中，
为蓄热装置容量最大值，单位kW·h。
8)周期蓄热量约束条件为：
式中，T为一个调度日内的时间间隔，以小时为间隔，单位h；该约束为蓄热装置在一个调度周期时长后恢复到原来的储热量。
基于上述实施例的内容，采用matlab调用CPLEX12.8求解器求解该蓄热式电采暖优化运行模型，根据所述模型中的参数，将其分为决策变量和目标变量；
具体地，所述决策变量包括逐时室外温度、热指标计算值、建筑面积、逐时热负荷需求、分时电价中的任一或任多者组合；
目标变量包括蓄热式电采暖运行费用、配电网负荷平衡指标产生的费用、蓄热装置的逐时蓄、放热量、电锅炉逐时运行功率中的任一或任多者组合。
本发明实施例通过cplex求解器对规划模型进行求解，得到的最优解即为蓄热式电采暖设备的运行方式，在满足用户的取暖需求的前提下，大大减轻了配电网的供电压力，提升了用户的经济性。
图2为根据本发明实施例提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制装置的结构示意图。基于所述各实施例的内容，如附图2所示，该装置主要包括参数获取模块Z1和优化控制模块Z2。
具体地，参数获取模块Z1，用于获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；
优化控制模块Z2，用于根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，建立规划模型，通过cplex优化工具方法，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
具体地，参数获取模块Z1和优化控制模块Z2电连接。
本发明实施例提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制装置用于上述各实施例的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制运行方法，该配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制装置包括的各模块实现相应功能的具体方法和流程。
本发明实施例考虑蓄热式电采暖设备运行给配电网带来的负荷不平衡问题，通过配电网负荷平衡度指标来引导蓄热式电采暖设备的有序运行，在分时电价的引导下，蓄热式电采暖设备可能出现集中接入配电网的现象，造成配电网的用电同时率在短时间内陡然升高，配电网负荷加重，电压降落增加，可能导致电压不能满足相应的标准，如果情况严重将会出现电压失稳的情况；另外，大量的电采暖设备集中用电，会导致所对应的配电网接电功率需求增大，会增加配电网的网络损耗、缩短变压器的使用寿命。因此本发明实施例综合考虑电采暖运行的经济性与电采暖设备运行给配电网带来的供电压力，定义了配电网负荷平衡度指标，将其引入到蓄热式电采暖的优化运行中，在满足用户的取暖需求的同时，蓄热式电采暖设备在夜间低谷电价时段运行，提升了用户的经济性，同时在配电网负荷平衡度指标的引导下，提高配电网运行的安全性。
图3为根据本发明实施例提供的电子设备实体结构示意图，如图3所示，该电子设备包括：总线Y1、处理器Y2、存储器Y3；其中处理器Y2和存储器Y3通过总线Y1完成相互通信；处理器Y2用于调用存储在存储器Y3中，并且可在处理器Y2上运行的计算机程序指令，用以执行本发明实施例所提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制运行方法，例如包括：获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，建立规划模型，根据输入参量和约束条件，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
本发明另一实施例公开一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制运行方法，例如包括：获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；根据获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
此外，上述的存储器Y3中的逻辑指令可以通过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，本发明实施例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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明另一实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行上述各方法实施例所提供的配网负荷平衡度指标引导蓄热式电采暖有序运行的控制运行方法，例如包括：获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；根据获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的，本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备，可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等，执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，方法包括:
步骤一、获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置参数；
步骤二、定义配电网负荷平衡度指标、惩罚因子；
步骤三、根据步骤一中的供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置参数，以及步骤二中配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，建立规划模型，通过cplex优化工具方法，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
2.根据权利要求1所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的步骤一中的参数包括：
供暖面积热指标计算方法参数：日前预测室外温度、室内设定供暖温度、所参考的设计热指标规范中的室外温度、建筑实际供暖面积；
电热耦合关系参数：室内设定供暖温度、日前预测室外温度、建筑热传导系数、计算得到的建筑供暖热负荷、建筑供暖面积、空气比热容、空气密度、建筑体积；
配电网基础负荷参数：包括配电网系统各时刻的除蓄热式电采暖热负荷外的电负荷预测结果；
分时电价参数：配电网所在地区实施的峰谷平分时电价或峰谷分时电价；
电采暖及蓄热装置参数：电转热功率系数、电采暖运行功率上限、蓄热装置蓄热容量上限、蓄热装置蓄热与放热上限。
3.根据权利要求2所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的步骤二中配电网负荷平衡度指标计算方法为：将配电网的日负荷曲线求平均值，每一时刻配电网负荷值与此平均值的差值的绝对值，将配电网负荷区分为两类，分别为电采暖热负荷与除电采暖负荷之外的配电网基础用电负荷，根据步骤一中获取的配电网基础负荷，配电网负荷Per,t可表示为：
Per,t＝Pgr,t+Pth,t
式中，Pgr,t为配电网基础负荷用电功率，单位kW；Pth,t为电采暖热负荷运行功率，单位kW；则配电网负荷平衡度指标可用下式表示：
PIN＝|Per,t-Pav|
式中，PIN为配电网负荷平衡度指标，单位kW；Per,t为每一时刻配电网负荷值，单位kW；Pav为配电网的日负荷曲线求平均值，单位kW；
所述的惩罚因子为：根据配电网负荷平衡度指标，通过惩罚因子即惩罚费用系数将其引入到蓄热式电采暖优化模型的目标函数中。
4.根据权利要求3所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的步骤三中规划模型的目标函数为：
minF＝C1+C2
式中，C1表示蓄热式电采暖设备的运行费用；C2表示蓄热式电采暖接入配电网运行引起配电网负荷不平衡的惩罚费用。
5.根据权利要求4所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的规划模型约束条件包括：
电热转换约束条件、热负荷平衡约束条件、蓄热量平衡约束条件、电采暖运行功率约束条件、蓄热装置蓄热功率约束条件、蓄热装置放热功率约束条件、蓄热装置容量约束条件、周期蓄热量约束条件。
6.根据权利要求5所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的规划模型变量参数包括：
决策变量和目标变量，其中，决策变量包括逐时室外温度、热指标计算值、建筑面积、逐时热负荷需求、分时电价中的任一或任多者组合；
目标变量包括蓄热式电采暖运行费用、配电网负荷平衡度指标产生的费用、蓄热装置的逐时蓄、放热量、电锅炉逐时运行功率中的任一或任多者组合。
7.根据权利要求6所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法，其特征在于，所述的规划模型的求解方法包括：
根据获取的变量参数，采用matlab调用CPLEX12.8求解器求解该蓄热式电采暖优化运行模型，该规划模型的最优解即为蓄热式电采暖设备最优运行方式。
8.使用上述权利要求6所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法的运行控制装置，其特征在于，装置包括：
参数获取模块：用于获取供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数；
优化控制模块：用于根据供暖面积热指标计算方法参数、电热耦合关系参数、配电网基础负荷参数、分时电价参数、电采暖及蓄热装置相关参数，以及配电网负荷平衡度指标、惩罚因子，获取蓄热式电采暖设备的最优运行方式。
9.根据权利要求8所述的基于配电网负荷平衡度指标的蓄热式电采暖有序运行方法的运行控制装置，其特征在于，所述的装置还包括电子设备，电子设备内设有存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，电子设备用于实现步骤一至步骤三中的运行方法。
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