CN116345451B - 一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置和终端设备 - Google Patents

一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置和终端设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置和终端设备，包括：将目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；恢复时段为目标变频类温控负荷在由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段；当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。本方法计算出目标变频类温控负荷在恢复时段的预估运行频率，并按照预估运行频率对恢复时段的目标变频类温控负荷进行运行限制，消除了目标变频类温控负荷在需求响应结束后的反弹功率，有效抑制了变频类温控负荷集群聚合功率的反弹效应。

Description

一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置和终端设备
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置和终端设备。
背景技术
随着社会经济的快速发展，电网负荷量也随之增加。其中，夏季的电网负荷量大，并且存在明显的峰谷现象，使得电网系统的供需失衡。较大的峰谷差，也会影响电力系统的稳定性与安全性。目前，变频类温控负荷已经成为影响夏季电网负荷波动的主要原因之一，变频类温控负荷的集群使用具有功率大、时段性强的特点，并且作为柔性负荷易于控制，使其成为了潜力巨大的需求侧响应资源。
但是，变频类温控负荷在参与电力系统需求响应时，由于其自身的频变特性与环境温度直接相关，在结束参与电力系统的需求响应后，较大的室内温度与原设定温度的差值，使得变频类温控负荷运行频率将按照全功率运行以恢复到设定温度，造成反弹功率。这种反弹特性使庞大的变频类温控负荷集群参与电力系统需求响应时将造成大幅功率聚合反弹，易产生新的负荷峰值。
一般通过备用容量补偿反弹容量的策略，将备用温控负荷的需求响应能力，用于抵消参与需求响应的温控负荷的反弹功率，以此削减变频类温控负荷反弹功率。然而，备用温控负荷在补偿动作结束后仍将产生聚合功率的反弹效应。
因此，如何避免变频类温控负荷在需求响应结束后产生聚合功率的反弹效应，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种变频类温控负荷的运行控制方法、装置、终端设备和计算机可读存储介质，以避免变频类温控负荷在需求响应结束后产生聚合功率的反弹效应。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种变频类温控负荷的运行控制方法，包括以下步骤：
(1)将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；
(2)确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率：
a、确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量：
a1、定义需求响应时段为：目标变频类温控负荷的运行状态为需求响应状态对应的时间段；恢复时段为：目标变频类温控负荷由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段；
根据建筑物在需求响应时段对应的目标温度区间，确定恢复时段对应的初始温度；获取目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标温度；根据建筑物中的各变频类温控负荷，构建对应的一阶等效热参数模型；
a2、根据一阶等效热参数模型，确定建筑物的室内温度与变频类温控负荷的制冷量之间的函数关系，将其命名为第一函数关系；
a3、根据初始温度、目标温度以及第一函数关系，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量；
b、确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系：
b1、获取变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值；
b2、根据运行频率实测值和制冷量实测值，确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的函数关系，将其命名为第二函数关系；
c、根据目标制冷量和第二函数关系，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；
(3)当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。
进一步的，所述将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷，包括：
根据与目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷，建立温控负荷群组状态矩阵；
将温控负荷群组状态矩阵中，运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷的状态赋值为预设值；
根据温控负荷群组状态矩阵确定目标变频类温控负荷。
进一步的，上述变频类温控负荷的运行控制方法，还包括根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。
更进一步的，根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率，包括以下子步骤：
获取变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测值；
根据变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测，确定变频类温控负荷的运行频率与运行功率之间的函数关系，将其命名为第三函数关系；
将预估运行频率代入至第三函数关系中，即可确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。
一种变频类温控负荷的运行控制装置，包括：
目标确定模块，用于将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；
运行频率确定模块，用于确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；
运行控制模块，用于当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制所述目标变频类温控负荷按照所述预估运行频率运行。
一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行计算机程序时，实现如上述变频类温控负荷的运行控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述变频类温控负荷的运行控制方法的步骤。
本发明提供的一种变频类温控负荷的运行控制方法，是利用变频类温控负荷的运行频率可调特性，针对目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的目标变频类温控负荷，确定其由当前运行状态切换为恢复状态后对应的恢复时段的预估运行频率，并在目标变频类温控负荷切换为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行；也就是说，本方法是计算出目标变频类温控负荷在恢复时段的预估运行频率，并按照预估运行频率对恢复时段的目标变频类温控负荷进行运行限制，从根本上消除了目标变频类温控负荷在需求响应结束后的反弹功率，有效抑制了变频类温控负荷集群聚合功率的反弹效应。
本发明提供的一种变频类温控负荷的运行控制装置、终端设备和计算机可读存储介质，均具有如上述变频类温控负荷的运行控制方法相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制方法的流程图；
图2为实施例提供的一种等效热参数模型的示意图；
图3为实施例提供的一种运行频率与制冷量的拟合关系图；
图4为实施例提供的一种运行频率与运行功率的拟合关系图；
图5为实施例提供的另一种变频类温控负荷的运行控制方法的流程图；
图6为变频类温控负荷在不同控制方法下的运行频率对比图；
图7为变频类温控负荷在不同控制方法下的运行功率对比图；
图8为变频类温控负荷在不同控制方法下的室内温度对比图；
图9为本发明实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、设备、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
应当理解，当在本发明说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本发明说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本发明的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。“多个”表示“两个或两个以上”。
本申请实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制方法，可以由终端设备的处理器在运行相应的计算机程序时执行。
图1为实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制方法的流程图，如图1所示，本实施例提供的方法包括如下步骤：
S100：将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷。目标电力系统为需要进行电力需求调控的电力系统；目标电力系统对应的建筑物中包括多个变频类温控负荷。
确定目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷分别对应的当前运行状态，筛选出当前运行状态为需求响应状态对应的变频类温控负荷，并将其确定为目标变频类温控负荷。
本实施例中的当前运行状态指的是：变频类温控负荷在当前时刻对应的运行状态，运行状态包括需求响应状态、恢复状态以及等待状态。其中，需求响应状态为变频类温控负荷参与电力需求调控时对应的状态；恢复状态为变频类温控负荷参与电力需求调控后下一个周期中，变频类温控负荷运行使得室内温度恢复到设定温度对应的状态；等待状态指的是未参与需求响应且未处于恢复状态对应的状态。实施例，对各变频类温控负荷对应的状态进行标识，通过获取各状态标识，确定各变频类温控负荷的当前运行状态。
所述目标变频类温控负荷指的是：当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷。确定出的目标变频类温控负荷可以是一个，也可以是多个，即目标变频类温控负荷可以是单个变频类温控负荷，也可以是变频类温控负荷集群，本实施例对此不做限定。
S200：确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；恢复时段为目标变频类温控负荷在由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段。
需要说明的是，本实施例中，将变频类温控负荷处于需求响应状态对应的时间段定义为需求响应时段，将变频类温控负荷处于恢复状态对应的时间段定义为恢复时段。变频类温控负荷在参与电力系统需求响应结束后，将切换为恢复状态，因此，恢复时段为目标变频类温控负荷在由当前运行状态(需求响应状态)切换为恢复状态后对应的时间段。
在确定出目标变频类温控负荷后，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率，即在目标变频类温控负荷处于需求响应状态时，计算出目标变频类温控负荷在下一时段(恢复时段)对应的预估运行频率。
在实际操作中，可以根据目标变频类温控负荷所在的建筑物的室外温度和室内温度，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率，本实施例对此不做限定。
S300：当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。
在计算出目标变频类温控负荷的预估运行频率后，将计算出的预估运行频率发送给对应的目标变频类温控负荷；当目标变频类温控负荷的当前运行状态由需求响应状态切换为恢复状态后，即目标变频类温控负荷当前处于恢复时段时，控制各目标变频类温控负荷依据预估运行频率调整运行状态，按照预估运行频率运行。
本实施例提供一种变频类温控负荷的运行控制方法，是计算出目标变频类温控负荷在恢复时段的预估运行频率，并按照预估运行频率对恢复时段的目标变频类温控负荷进行运行限制，从根本上消除了目标变频类温控负荷在需求响应结束后的反弹功率，有效抑制了变频类温控负荷集群聚合功率的反弹效应。
确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率，由两部分因素决定：一是目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量，二是变频类温控负荷的运行频率与制冷量的对应函数关系。
a、确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量；所述目标制冷量指的是目标变频类温控负荷在需求响应结束后的恢复时段中，使目标变频类温控负荷所处建筑物室内温度恢复至目标温度所需的制冷量。其可根据恢复时段对应的初始温度和目标温度计算得到。确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量，包括以下子步骤：
a1、根据建筑物在需求响应时段对应的目标温度区间，确定恢复时段对应的初始温度；需求响应时段为：目标变频类温控负荷的运行状态为需求响应状态对应的时间段。获取目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标温度。其中，初始温度指的是计算目标制冷量对应的最低温度；可以根据需求响应时段结束时的室内温度设置初始温度，也可以根据需求响应时段的最高温度设置初始温度。目标温度指的是计算目标制冷量对应的最高温度。
在实际操作中，目标温度一般为设定值，可通过响应于输入操作获取目标温度，也可以通过预设存储位置的存储信息获取目标温度，本实施例对目标温度的具体取值不做限定，对获取目标温度的方式也不做限定。
在本实施例中，根据建筑物在需求响应时段对应的目标温度区间确定恢复时段对应的初始温度；根据初始温度的取值不同，计算出的对应的目标制冷量将不同；如若初始温度为目标温度区间对应的温度上限值，则确定出的目标制冷量为在恢复时段内将室内温度恢复至目标温度所需的最低制冷量。因此，本实施例能够根据初始温度和目标温度，精准确定确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量。
a2、确定建筑物的室内温度与变频类温控负荷的制冷量对应的函数关系，具体操作如下：
确定与建筑物对应的一阶等效热参数模型；
根据等效热参数模型，确定建筑物的室内温度与变频类温控负荷的制冷量对应的函数关系，为方便描述，本实施例将室内温度与变频类温控负荷的制冷量对应的函数关系命名为第一函数关系。
如图2所示，变频类温控负荷所处建筑物的热动力学原理可以采用等效热参数模型描述，简化成一阶方程。
在本实施例中，根据建筑物中的各变频类温控负荷构建对应的一阶等效热参数模型，得到室内温度Tin(t)关于制冷量QAC(t)的连续微分方程如下：
其中，Tin(t)为t时刻对应的室内温度；Tout(t)为t时刻对应的室外温度；QAC(t)为变频类温控负荷在t时刻的制冷量；C和R分别为变频温控负荷所处建筑物的等效热容和等效热阻，分别通过房间体积乘空气的比热容和物理参数及导热系数等进行计算获得；本实施例中，R＝4.219C/kW，C＝2.72kJ/C。
基于室内温度Tin(t)关于制冷量QAC(t)的连续微分方程，令dt＝Δt，可得到关于室内温度Tin和变频温控负荷的制冷量QAC的递推关系式(第一函数关系)：
其中，为t+1时刻的室内温度，/>为t刻的室内温度；/>为t+1时刻的室外温度；Δt为t与t+1时刻间的时间间隔。
a3、根据室外温度、初始温度、目标温度以及第一函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量。
获取室外温度，将需求响应时段对应的目标温度区间([Tmin,Tmax])对应的温度上限值Tmax设置为初始温度，将温度设定值Tset作为目标温度，并将室外温度、初始温度、目标温度代入第一函数关系中，整理可得需求响应结束后恢复时段内将室内温度恢复至目标温度所需的目标制冷量
其中，Tout表示室外温度，Tset表示目标温度(设定温度)，Tmax表示(初始温度)；C表示变频温控负荷所处建筑物的等效热容；R表示变频温控负荷所处建筑物的等效热阻。
可见，按照本实施例的方法能够便捷精准地计算出目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量，提高对变频类温控负荷的运行控制的便捷度和精准度。
b、确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系：
b1、获取变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值；运行频率实测值为变频类温控负荷在历史运行过程中实际测量得出的运行频率，制冷量实测值为变频类温控负荷在历史运行过程中实际测量得出的制冷量。
b2、根据运行频率实测值和制冷量实测值确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系；
在获取变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值后，根据变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值绘制拟合关系图，以确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系。图3为本申请实施例提供的一种运行频率与制冷量的拟合关系图；如图3所示，运行频率fAC与制冷量QAC的拟合关系为一次函数，即确定出变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系如下：
QAC＝kq*fAC+μq；
其中，fAC表示变频类温控负荷的运行频率；QAC表示变频类温控负荷的制冷量；kq、μq分别为第二函数关系中的拟合系数。
c、在确定出目标制冷量后，根据目标制冷量和第二函数关系确定标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率。具体的：
将确定出的目标制冷量代入至第二函数关系QAC＝kq*fAC+μq中，输出对应的预估运行频率：
其中，表示目标变频类温控负荷的目标制冷量，fAC_set表示目标变频类温控负荷的预估运行频率。
按照上述步骤能够高效精准地确定出目标变频类温控负荷的预估运行频率。
在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，本实施例中，将目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷的步骤包括：
获取与目标电力系统对应的建筑物的温控负荷群组状态矩阵；其中，温控负荷群组状态矩阵中运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷的状态赋值为预设值；
根据温控负荷群组状态矩阵确定目标变频类温控负荷。
具体的，预先根据与目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷建立温控负荷群组状态矩阵Zm×n；其中，m为控制周期，n为目标电力系统中的变频类温控负荷的数量；且运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷的状态赋值为预设值，本实施例对预设值的具体取值不做限定。
在一个具体的实施例中，在温控负荷群组状态矩阵Zm×n中，未参与需求响应并且未处于恢复时段的变频类温控负荷的状态赋值为0，参与需求响应的变频类温控负荷i(i∈[1,n])处于受控周期t(t∈[0,m])时，将其状态赋值为1，即Zt,i＝1；且其受控周期的后一个周期的状态赋值为2，即Zt+1,i＝2，表示参与需求响应的变频类温控负荷在下一周期将处于恢复时段；在恢复时段结束后，变频类温控负荷的状态赋值重新设置为0，等待下一次参与需求响应调控。
当需要确定目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷的当前运行状态时，获取温控负荷群组状态矩阵，根据温控负荷群组状态矩阵中与各变频类温控负荷对应的状态赋值确定各变频类温控负荷的当前运行状态；进而将当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷，即将温控负荷群组状态矩阵Zm×n中赋值状态为1对应的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷。
可见，按照本实施例的方法，能够高效便捷地确定目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷的当前运行状态，并确定出目标变频类温控负荷，提高变频类温控负荷的运行控制的效率。
在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例的变频类温控负荷的运行控制方法，还包括根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。具体的：
获取变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测值，根据变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测值绘制拟合关系图，以确定变频类温控负荷的运行频率与运行功率的第三函数关系。图4为本申请实施例提供的一种运行频率与运行功率的拟合关系图；如图4所示，运行频率fAC与运行功率PAC的拟合关系为一次函数，即确定出变频类温控负荷的运行频率与运行功率PAC的第三函数关系如下：
PAC＝kp*fAC+μp；
其中，fAC为变频类温控负荷的运行频率，PAC为变频类温控负荷的运行功率；kp、μp分别为第三函数关系中的拟合系数。
在确定出预估运行频率后，根据预估运行频率和第三函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。具体的，将预估运行频率代入至第三函数关系PAC＝kp*fAC+μp中，输出对应的运行功率。具体的，确定出变频类温控负荷在需求响应结束后的恢复时段的运行功率PAC_set如下：
也就是说，每个目标变频类温控负荷的反弹功率由PAC_max削减为PAC_set。目标变频类温控负荷对应的群组的反弹功率由减小至/>(i为参与需求响应的变频类温控负荷，i∈[1,n])。
按照本实施例的方法，进一步确定出目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率，能够便捷直观地获取目标变频类温控负荷在恢复时段对反弹功率的削减效果。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面结合实际应用场景对本申请实施例中的技术方案进行详细说明。在本申请实施例中，结合图5所示的另一种变频类温控负荷的运行控制方法的流程图，一种变频类温控负荷的运行控制方法的具体步骤如下：
步骤1：获取与目标电力系统对应的建筑物的温控负荷群组状态矩阵Zm×n；其中，m为控制周期，n为目标电力系统中的变频类温控负荷的数量；在温控负荷群组状态矩阵Zm×n中，未参与需求响应并且未处于恢复时段的变频类温控负荷的状态赋值为0，参与需求响应的温控负荷i(i∈[1,n])处于受控周期t(t∈[0,m])时，将其状态赋值为1，即Zt,i＝1；且其受控周期的后一个周期的状态赋值为2，即Zt+1,i＝2；
步骤2：根据温控负荷群组状态矩阵判断变频类温控负荷对应的状态赋值是否为1；
步骤3：若变频类温控负荷对应的状态赋值为1，表示该变频类温控负荷的当前运行状态为需求响应状态，该变频类温控负荷为目标变频类温控负荷，计算目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；
步骤4：当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行；
步骤5：若变频类温控负荷对应的状态赋值为2，即目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行；
步骤6：在目标变频类温控负荷的恢复时段结束后，将温控负荷群组状态矩阵中与目标变频类温控负荷对应的状态赋值更新为0；
步骤7：若变频类温控负荷对应的状态赋值为0，该变频类温控负荷按照用户设定值运行，等待电力系统的需求响应调控；
步骤7：若需求响应调控指令指示变频类温控负荷为参与需求响应的机组，即变频类温控负荷为需要参与需求响应的目标变频类温控负荷，将温控负荷群组状态矩阵中与目标变频类温控负荷对应的状态赋值更新为1；
步骤8：判断电力系统的优化调度操作是否结束；若未结束，则返回步骤2；若结束，则结束进程。
其中，步骤3中计算目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率的过程如下：
步骤3.1：根据建筑物中的各变频类温控负荷构建对应的一阶等效热参数模型，得到室内温度关于制冷量/>的连续微分方程如下：
其中，室内温度Tin(t)关于制冷量QAC(t)的连续微分方程如下：
其中，Tin(t)为t时刻对应的室内温度；Tout(t)为t时刻对应的室外温度；QAC(t)为变频类温控负荷在t时刻的制冷量；C和R分别为变频温控负荷所处建筑物的等效热容和等效热阻，；
基于室内温度Tin(t)关于制冷量QAC(t)，令dt＝Δt，可得到关于室内温度Tin和变频温控负荷的制冷量QAC的递推关系式(第一函数关系)：
其中，为t+1时刻的室内温度，/>为t刻的室内温度；/>为t+1时刻的室外温度；Δt为t与t+1时刻间的时间间隔。
步骤3.2：根据初始温度、目标温度以及第一函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量：获取室外温度，将需求响应时段对应的目标温度区间([Tmin,Tmax])对应的温度上限值Tmax设置为初始温度，将温度设定值Tset作为目标温度，并将室外温度、初始温度、目标温度代入第一函数关系中，整理可得需求响应结束后恢复时段内将室内温度恢复至目标温度所需的目标制冷量
其中，Tout表示室外温度，Tset表示目标温度(设定温度)，Tmax表示(初始温度)；C表示变频温控负荷所处建筑物的等效热容；R表示变频温控负荷所处建筑物的等效热阻。
步骤3.3：获取变频类温控负荷的运行频率实测值、制冷量实测值和运行功率实测值；
步骤3.4：根据变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值绘制拟合关系图，以确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系QAC＝kq*fAC+μq；其中，fAC表示变频类温控负荷的运行频率；QAC表示变频类温控负荷的制冷量；kq、μq分别为第二函数关系中的拟合系数；
步骤3.5：根据变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测值绘制拟合关系图，以确定变频类温控负荷的运行频率与运行功率的第三函数关系PAC＝kp*fAC+μp；其中，fAC为变频类温控负荷的运行频率，PAC为变频类温控负荷的运行功率；kp、μp分别为第三函数关系中的拟合系数；
步骤3.6：根据目标制冷量和第二函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率：在确定出目标制冷量后，根据目标制冷量和第二函数关系确定标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率：将确定出的目标制冷量代入第二函数关系QAC＝kq*fAC+μq中，输出对应的预估运行频率：
其中，表示目标变频类温控负荷的目标制冷量，fAC_set表示目标变频类温控负荷的预估运行频率。
步骤3.7：在确定出预估运行频率后，根据预估运行频率和第三函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率：将预估运行频率fAC_set代入第三函数关系PAC＝kp*fAC+μp中，得到变频类温控负荷在需求响应结束后恢复时段的运行功率PAC_set如下：
步骤3.8：将预估运行频率发送给目标变频类温控负荷，当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行：对温控负荷群组状态矩阵Zm×n中状态赋值为1的变频类温控负荷，设定恢复时段，即t+1～t+1+Δt时段，目标变频类温控负荷的以预估运行频率fAC_set运行。每台目标变频类温控负荷的反弹功率由PAC_max削减为PAC_set；目标变频类温控负荷对应的群组的反弹功率由减小至(i为参与需求响应的变频类温控负荷，i∈[1,n])。
图6为变频类温控负荷在不同控制方法下的运行频率对比图；其中，实线为按照本申请的变频类温控负荷的运行控制方法实现反弹效应抑制的效果曲线，虚线为现有技术中未进行反弹效应抑制的效果曲线；
图7为变频类温控负荷在不同控制方法下的运行功率对比图；其中，实线为按照本申请的变频类温控负荷的运行控制方法实现反弹效应抑制的效果曲线，虚线为现有技术中未进行反弹效应抑制的效果曲线；
图8为变频类温控负荷在不同控制方法下的室内温度对比图；其中，实线为按照本申请的变频类温控负荷的运行控制方法实现反弹效应抑制的效果曲线，虚线为现有技术中未进行反弹效应抑制的效果曲线。
本申请实施例提供一种变频类温控负荷的运行控制方法，针对目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的目标变频类温控负荷，确定其在由当前运行状态切换为恢复状态后对应的恢复时段的预估运行频率，并在目标变频类温控负荷切换为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行；也就是说，本方法是计算出目标变频类温控负荷在恢复时段的预估运行频率，并按照预估运行频率对恢复时段的目标变频类温控负荷进行运行限制，从根本上消除了目标变频类温控负荷在需求响应结束后的反弹功率，有效抑制了变频类温控负荷集群聚合功率的反弹效应。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
图9所示为本申请实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制装置的结构示意图。如图9所示，该实施例的变频类温控负荷的运行控制装置包括目标确定模块910、运行频率确定模块920和运行控制模块930；其中，
目标确定模块910，用于将目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；
运行频率确定模块920，用于确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；恢复时段为目标变频类温控负荷在由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段；
运行控制模块930，用于当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。
本申请实施例提供的一种变频类温控负荷的运行控制装置，具有与上述一种变频类温控负荷的运行控制方法相同的有益效果。
在其中一个实施例中，运行频率确定模块920包括：
第一确定子模块，用于确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量；
第二确定子模块，用于根据目标制冷量确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率。
在其中一个实施例中，第一确定子模块包括：
第一温度确定单元，用于根据建筑物在需求响应时段对应的目标温度区间确定恢复时段对应的初始温度；需求响应时段为目标变频类温控负荷的运行状态为需求响应状态对应的时间段；
第二温度确定单元，用于获取目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标温度；
制冷量确定单元，用于根据初始温度和目标温度确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量。
在其中一个实施例中，制冷量确定单元包括：
第一确定子单元，用于确定与建筑物对应的等效热参数模型；
第二确定子单元，用于根据等效热参数模型确定建筑物的室内温度与变频类温控负荷的制冷量的第一函数关系；
第三确定子单元，用于根据初始温度、目标温度以及第一函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量。
在其中一个实施例中，第二确定子模块包括：
第一获取单元，用于获取变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值；
第二获取单元，用于根据运行频率实测值和制冷量实测值确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系；
运行频率确定单元，用于根据目标制冷量和第二函数关系确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率。
在其中一个实施例中，目标确定模块910包括：
矩阵获取子模块，用于获取与目标电力系统对应的建筑物的温控负荷群组状态矩阵；其中，温控负荷群组状态矩阵中运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷的状态赋值为预设值；
目标确定子模块，用于根据温控负荷群组状态矩阵确定目标变频类温控负荷。
在其中一个实施例中，一种变频类温控负荷的运行控制装置还包括：
运行功率计算模块，用于根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图10为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图10所示，该实施例的终端设备1000包括存储器1001、处理器1002以及存储在存储器1001中并可在处理器1002上运行的计算机程序1003；处理器1002执行计算机程序1003时实现上述各个变频类温控负荷的运行控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的S100至S300；或者处理器1002执行计算机程序1003时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图9所示目标确定模块910、运行频率确定模块920和运行控制模块930的功能。
示例性的，计算机程序1003可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器1001中，并由处理器1002执行，以实现本申请实施例的方法。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序1003在终端设备1000中的执行过程。例如，计算机程序1003可以被分割成目标确定模块、运行频率确定模块和运行控制模块，各模块具体功能如下：
目标确定模块，用于将目标电力系统对应的建筑物中当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；
运行频率确定模块，用于确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；恢复时段为目标变频类温控负荷在由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段；
运行控制模块，用于当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。
在应用中，终端设备1000可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备1000可包括但不仅限于存储器1001和处理器1002。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等；其中，输入输出设备可以包括摄像头、音频采集/播放器件、显示屏等；网络接入设备可以包括通信模块，用于与外部设备进行无线通信。
在应用中，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，也可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在应用中，存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存；也可以是终端设备的外部存储设备，例如，终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等；还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质，具有与上述一种变频类温控负荷的运行控制方法相同的有益效果。
本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到终端设备的任何实体或设备、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的设备及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，设备间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变频类温控负荷的运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷；
(2)确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率：
a、确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量：
a1、定义需求响应时段为：目标变频类温控负荷的运行状态为需求响应状态对应的时间段；恢复时段为：目标变频类温控负荷由当前运行状态切换为恢复状态后对应的时间段；
根据建筑物在需求响应时段对应的目标温度区间，确定恢复时段对应的初始温度；获取目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标温度；根据建筑物中的各变频类温控负荷，构建对应的一阶等效热参数模型；
a2、根据一阶等效热参数模型，确定建筑物的室内温度与变频类温控负荷的制冷量对应的函数关系，将其命名为第一函数关系，第一函数关系表达式为：
其中，为t+1时刻的室内温度，/>为t刻的室内温度；/>为t+1时刻的室外温度；Δt为t与t+1时刻间的时间间隔；
a3、根据初始温度、目标温度以及第一函数关系，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的目标制冷量，目标制冷量的表达式为：
其中，表示目标制冷量，Tout表示室外温度，Tset表示目标温度(设定温度)，Tmax表示初始温度；C表示变频温控负荷所处建筑物的等效热容；R表示变频温控负荷所处建筑物的等效热阻；
b、确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的第二函数关系；
b1、获取变频类温控负荷的运行频率实测值和制冷量实测值；
b2、根据运行频率实测值和制冷量实测值，确定变频类温控负荷的运行频率与制冷量的函数关系，将其命名为第二函数关系；
第二函数关系表达式为：
QAC＝kq*fAC+μq；
其中，fAC表示变频类温控负荷的运行频率；QAC表示变频类温控负荷的制冷量；kq、μq分别为第二函数关系中的拟合系数；
c、根据目标制冷量和第二函数关系，确定目标变频类温控负荷在恢复时段对应的预估运行频率；
(3)当目标变频类温控负荷的当前运行状态为恢复状态时，控制目标变频类温控负荷按照预估运行频率运行。
2.根据权利要求1所述一种变频类温控负荷的运行控制方法，其特征在于，所述将目标电力系统对应的建筑物中，当前运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷确定为目标变频类温控负荷的步骤包括：
根据与目标电力系统对应的建筑物中的各变频类温控负荷，建立温控负荷群组状态矩阵；
将温控负荷群组状态矩阵中，运行状态为需求响应状态的变频类温控负荷的状态赋值为预设值；
根据温控负荷群组状态矩阵确定目标变频类温控负荷。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种变频类温控负荷的运行控制方法，其特征在于：所述变频类温控负荷的运行控制方法，还包括根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。
4.根据权利要求3所述的一种变频类温控负荷的运行控制方法，其特征在于，根据预估运行频率确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率，包括以下子步骤：
获取变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测值；
根据变频类温控负荷的运行频率实测值和运行功率实测，确定变频类温控负荷的运行频率与运行功率之间的函数关系，将其命名为第三函数关系，第三函数关系式为：
PAC＝kp*fAC+μp
其中，fAC为变频类温控负荷的运行频率，PAC为变频类温控负荷的运行功率；kp、μp分别为第三函数关系中的拟合系数；
将预估运行频率代入至第三函数关系中，即可确定目标变频类温控负荷在恢复时段的运行功率。
5.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行计算机程序时，实现如权利要求1至4任一项所述的一种变频类温控负荷的运行控制方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4任一项所述的一种变频类温控负荷的运行控制方法的步骤。
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