CN117745043A - 一种调节潜力确定方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种调节潜力确定方法、装置及设备，获取空调系统对应的第一调节潜力及照明系统对应的第二调节潜力。由于不同时段的室外环境参数可能有所不同，使得满足室内温度需求时的空调系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力有所不同，照明系统同理。故本申请中，根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。最后，根据第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标调节潜力。可见，考虑了目标时段的室外环境参数这一影响因素，使得确定出的目标调节潜力能够更为准确地反映目标建筑物在目标时段的整体调节潜力的情况。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种调节潜力确定方法、装置及设备。
背景技术
随着用电需求侧的不断增加，用电短缺的问题日益突出。如何充分挖掘需求侧的调节潜力，对于用电调度具有重要意义。在实际应用中，耗能较大的当属建筑行业，而建筑行业中耗能较大的柔性负荷当属暖通的空调系统、照明系统。通常，在建筑物的室内会安装有空调系统和照明系统，空调系统用于调节室内温度，照明系统用于调节室内照度。正因建筑物属于高用电的需求侧，故评估建筑物的调节潜力，对于用电调度具有重要意义。
然而，相关技术中采用的评估建筑物对应的调节潜力的方式，难以准确地评估调节潜力。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种调节潜力确定方法、装置及设备，能够更为准确地评估目标建筑物在目标时段对应的整体调节潜力。
本申请实施例公开了如下技术方案：
一方面，本申请实施例提供了一种调节潜力确定方法，所述方法包括：
针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，以及获取所述照明系统对应的第二调节潜力；
获取所述目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数；
根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重；
根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力。
另一方面，本申请实施例提供了一种调节潜力确定装置，所述装置包括获取单元和确定单元：
所述获取单元，用于针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，以及获取所述照明系统对应的第二调节潜力；
所述获取单元，还用于获取所述目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数；
所述确定单元，用于根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重；
所述确定单元，还用于根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力。
又一方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行以上方面所述的调节潜力确定方法。
由上述技术方案可以看出，针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，其中，空调系统可以用于调节目标建筑物的室内温度，照明系统可以用于调节目标建筑物的室内照度。首先，可以获取空调系统对应的第一调节潜力，第一调节潜力可以是指空调系统在满足室内温度需求时对应的初始调节潜力，以及获取照明系统对应的第二调节潜力，第二调节潜力可以是指照明系统在满足室内照度需求时对应的初始调节潜力。接着，可以获取目标时段对应的室外环境参数，并根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。最后，可以根据第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。由于不同时段的室外环境参数可能有所不同，相应使得，满足室内温度需求时的空调系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第一调节潜力有所不同，同理，满足室内照度需求时的照明系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第二调节潜力有所不同。正因如此，采用本申请后，根据目标时段的室外环境参数这一影响因素确定对应的潜力调节权重，使得确定出的目标调节潜力能够更为准确地反映目标建筑物在目标时段的整体调节潜力的情况。即，本申请能够更为准确地评估目标建筑物在目标时段对应的整体调节潜力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种调节潜力确定方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种调节潜力的评估流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种调节潜力确定装置的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
随着新能源发电形式的普及，用电短缺的情况有所缓解，但其缺点也逐渐暴露出来，比如太阳能，风能，潮汐能等均是间接性的，对天气的依赖也较大，且风能，潮汐能能源的量波动较大，地热能储量又很小，还是难以很好地解决用电短缺的问题。
随着用电需求侧的不断增加，用电短缺的问题日益突出。如何充分挖掘需求侧的调节潜力，对于用电调度具有重要意义。对此，本申请考虑从需求侧解决部分用电问题。具体的，在实际应用中，耗能较大的当属建筑行业，而建筑行业中耗能较大的柔性负荷当属暖通的空调系统、照明系统。通常，在建筑物的室内会安装有空调系统和照明系统，空调系统用于调节室内温度，照明系统用于调节室内照度。正因建筑物属于高用电的需求侧，故评估建筑物的调节潜力，对于用电调度具有重要意义。
本申请实施例所提供的调节潜力确定方法可以通过计算机设备实施，该计算机设备可以是终端设备或服务器，其中，服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备包括但不限于手机、电脑、智能语音交互设备、智能家电、车载终端等。终端设备以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请对此不做任何限制。
具体通过如下实施例进行说明：
图1为本申请实施例提供的一种调节潜力确定方法的流程图，以服务器作为前述计算机设备为例进行说明，所述方法包括S101-S104：
S101：针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取空调系统对应的第一调节潜力，以及获取照明系统对应的第二调节潜力。
其中，空调系统可以用于调节目标建筑物的室内温度，照明系统可以用于调节目标建筑物的室内照度，目标建筑物例如可以是居民楼房、办公园区等，本申请对此不做任何限定。第一调节潜力可以是指空调系统在满足室内温度需求时对应的初始调节潜力，第二调节潜力可以是指照明系统在满足室内照度需求时对应的初始调节潜力。
需要说明的是，针对如何获取第一调节潜力以及获取第二调节潜力的方式，本申请不做任何限定，为了便于理解，本申请实施例提供以下方式作为示例：
一方面，针对空调系统的第一调节潜力，示例说明如下：
通常，利用空调系统调节目标建筑物的室内温度时，可以考虑人体的热舒适情况，以使得室内温度能够使得人在目标建筑物内是舒适的，不会过热或过冷等。在实际应用中，空调系统可以包括多个空调，本申请以此为例进行说明。在具体实施时，可以根据人体热舒适方程和预设的人体热舒适度区间，确定目标建筑物的室内设定温度区间。其中，人体热舒适方程可以是指在热舒适评价方面，由Fanger教授提出的最具代表性的PMV指数，该指标综合考虑了影响人体热舒适的各种因素，代表了大多数人对热舒适的评价。预设的人体热舒适度区间可以是指人体感受舒适时的PMV指数的取值区间，基于此确定的室内设定温度区间可以表示人在室内感受舒适的室温取值区间，即，可以反映室温的需求情况。接着，可以根据空调的额定功率确定目标建筑物的室内温度处于室内设定温度区间时预计开启的空调数量，即，预计开启多少空调能够使得室内温度处于室内设定温度区间。相应的，可以根据预计开启的空调数量和空调的总数确定预计关闭的空调数量，以及，可以基于预计关闭的空调数量和额定功率，确定空调系统对应的第一调节潜力。即，在满足室内的需求情况的同时，确定出空调系统所具备的可调节潜力作为初始调节潜力。
其中，通常，PMV指数可以称为人体热舒适度，在实际应用中，PMV指数表示为气温、空气相对湿度、风速、平均辐射温度4个环境变量参数和身体代谢率、服装热阻率2个身体参数等参数综合下的人体热舒适指标，具体可以代表人体的热感觉，可以划分为PMV指数采用7级量表，分别代表[-3，3]，分别对应身体的冷、凉、稍凉、适中、稍暖、暖、热。PMV指数可以通过如下公式确定：
上式中，M表示人体能量代谢率，单位为W/m2；W表示人体做功率，单位为W/m2；Pa表示环境空气中的水蒸气分压力，单位为KPa；ta表示环境温度，单位为℃；fcl表示穿衣人体与裸体表面积之比；ts表示平均环境辐射温度，单位为℃；tcl表示穿衣人体外表面平均温度，单位为℃；hc表示对流换热系数，单位为W/m2·K。
在本申请中，基于上述PMV指数，确定的人体热舒适度区间可以为[-1,1]，基于此，通过上述公式确定ta对应的区间，由此即可得出满足用户舒适的温度的区间，作为前述的室内设定温度区间，用以约束室内温度可调节的上下限，也就是作为空调系统的预计开启数量与预计关闭数量的约束条件。
在实际应用中，可以根据空调系统的运行特性和Fanger的人体热舒适方程约束条件，确定的约束条件具体可以包括以下：
最小运行时间约束：
最小停运时间约束：
人体热舒适度区间的约束：
其中，Twork可以是指最小运行时间，具体可以是指空调系统的最小运行时间，Tstop可以是指最小停运时间，具体可以是指空调系统的最小停运时间。基于以上，可以确定对应的室内设定温度区间，具体可以通过以下公式表示：
上式中，Tset可以是指室内温度的设定值，TPMV-min和TPMV-max可以表示室内设定温度区间的上下限值，具体可以是指满足人体热舒适时的温度最小值与温度最大值。
在确定出室内设定温度区间后，可以确定室内温度处于室内设定温度区间时预计开启的空调数量。例如，可以根据的额定功率以及空调的运行特性确定预计开启的空调数量。
其中，针对如何基于预计关闭的空调数量和额定功率，确定第一调节潜力的方式，本申请不做任何限定。在实际应用中，节省出来的功率可以反映节省出来的电力，从而表示可以支配的电力等，因此，可以利用节省出来的功率表示可调节潜力。对此，在具体实施时，可以将预计关闭的空调数量与额定功率的乘积，确定为空调系统对应的第一调节潜力。具体可以通过如下公式表示：
上式中，PHVAC-pot表示空调系统的第一调节潜力，Pa表示空调的额定功率，m表示预计关闭的空调数量。
可以理解的是，由于室内设定温度是一个区间，相应的，满足室内温度需求时预计关闭的空调数量也有所不同，具体可以是一个取值空间，对应的，第一调节潜力也可以是区间取值，具体可以表示为：
上式中，PHVAC-pot表示空调系统的第一调节潜力，PHVAC-min表示在满足人体热舒适条件下的第一调节潜力最小值，PHVAC-max表示在满足人体热舒适条件下的第一调节潜力最大值。
又一方面，针对照明系统的第一调节潜力，示例说明如下：
在一种可能的实现方式中，可以首先获取目标建筑物对应的室内设定照度区间，室内设定照度区间可以表示室内照明亮度的需求情况。接着，可以根据室内设定照度区间确定目标建筑物的室内照度处于室内设定照度区间时，照明系统对应的预计运行功率区间，以及根据照明系统的总照明功率与预计运行功率区间，确定照明系统对应的第二调节潜力。基于此，可以确定在满足室内照度需求的情况下，确定对应的可调节潜力的情况。
其中，总照明功率可以是指照明系统的完全运行时所需的功率，预计运行功率区间以是指满足照度需求时预计消耗的功率上下限。仍以前述的利用功率表示调节潜力为例，在具体实施时，由于总照明功率与预计运行功率区间的上下限值的差值可以表示满足照度需求时可节省出来的功率，故可以将此差值确定为第二调节潜力，具体可以表示为：
上式中，Plight-pot表示第二调节潜力，Plight-min表示在满足照度需求条件下的第二调节潜力最小值，Plight-max表示在满足照度需求条件下的第二调节潜力最大值。
S102：获取目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数。
在需要进行调节潜力确定时，可以首先获取目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数。其中，目标时段可以是指需要进行调节潜力确定时所划分或者所规定的一段时间，具体可以根据实际情况确定，例如，在用电紧缺的情况下，为了合理调度电力，可以确定目标时段以评估对应的调节潜力。
其中，室外环境参数可以反映目标时段的室外情况。针对室外环境参数的设置，本申请不做任何限定。在实际应用中，由于日照以及室外温度对于建筑物内的温度以及照明的需求是有显著影响的，故一种可能的实现方式中，可以设置室外环境参数可以包括日照参数和室外温度参数。其中，日照参数可以反映目标时段的日照情况，室外温度参数可以反映目标时段的室外温度。例如，可以是基于天气预报等信息确定的日照参数和室外温度参数，具体的，日照参数可以是指日照强度参数、日照时长参数等中的至少一种。
S103：根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。
由于不同时段的室外环境参数可能有所不同，相应使得，满足室内温度需求时的空调系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第一调节潜力有所不同，同理，满足室内照度需求时的照明系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第二调节潜力有所不同。可见，室外环境参数能够在一定程度上反映空调系统以及照明系统在目标时段的用电真实需求。在实际的一些应用场景中，第一潜力调节权重和第二潜力调节权重可以是[0,1]之间的取值。
因此，在本申请中，可以根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。其中，第一潜力调节权重与第二潜力调节权重可以是指基于室外环境参数确定的调整系数。
需要说明的是，针对如何确定第一潜力调节权重和第二潜力调节权重的方式，本申请不做任何限定。为了便于理解，本申请实施例提供以下方式作为示例：
在实际应用中，无论是空调系统还是照明系统，历史运行的情况可以反映历史的用电情况，因此，可以结合历史运行数据衡量目标时段的用电情况，以提高潜力调节权重的准确性。在具体实施时，首先可以获取空调系统的第一历史运行数据，以及获取照明系统的第二历史运行数据。其中，第一历史运行数据可以指示空调系统的历史运行情况，第二历史运行数据可以指示照明系统的历史运行情况。
接着，可以根据室外环境参数和第一历史运行数据，确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数和第二历史运行数据，确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。基于此，在室外环境参数的基础上，结合了各个系统各自的历史运行数据，有利于确定出更为准确地潜力调节权重，从而有利于提高调节潜力评估的准确性。
其中，针对历史运行数据的设置，本申请不做任何限定。由于评估调节潜力的目的在于更准确地指导电力调度等，因此，在一种可能的实现方式中，第一历史运行数据可以为空调系统在历史时段对应的历史用电量，第二历史运行数据为照明系统在历史时段对应的历史用电量，历史时段的特征与目标时段的特征相似。例如，目标时段为夏季的中午12点到下午4点，则历史时段也可以选择历史的夏季中午12点到4点。基于此，提高准确性。
S104：根据第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。
最后，可以基于第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。目标调节潜力可以表示目标建筑物在目标时段对应的整体调节潜力，综合考虑了空调系统和照明系统之间的耦合情况以及室外环境参数这一影响因素，能够更为准确地反映在满足目标时段的温度需求以及照度需求的基础上，实际能够节省出来的调节潜力的情况，基于此，可以指导目标建筑物在目标时段的电力调度等。
需要说明的是，针对如何确定目标调节潜力的方式，本申请不做任何限定。为了便于理解，本身实施例提供以下方式作为示例：
在一种可能的实现方式中，可以将第一调节潜力与第一潜力调节权重的乘积，确定为空调系统在目标时段对应的实际调节潜力，以及将第二调节潜力与第二潜力调节权重的乘积，确定为照明系统在目标时段对应的实际调节潜力，第一调节潜力与第二调节潜力具有相同的单位，例如，第一调节潜力和第二调节潜力均可以是前述的功率，则二者单位相同。接着，可以将空调系统在目标时段对应的实际调节潜力与照明系统在目标时段对应的实际调节潜力之和，确定为目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。基于此，首先基于潜力调节权重对初始调节潜力进行修正，使得得到的实际调节潜力能够更为准确地表示目标时段内的可调节潜力情况，最后将两个系统的实际调节潜力之和作为目标建筑物的目标调节潜力，实现整体性评估可调节潜力的目的。
由于相同的室外环境参数对于空调系统以及照明系统都是有影响的，故本申请这种综合两个系统，从整体上评估调节潜力的方式，也可以称为是考虑两个系统耦合时的调节潜力评估方式。对此，为了更好地理解，本申请实施例还提供以下公式表示作为示例：
上式中，Ppot为目标调节潜力，PHVAC-pot为第一调节潜力，Plight-pot为第二调节潜力，a为第一潜力调节权重，b为第二潜力调节权重。
可以理解的是，由于第一调节潜力、第二调节潜力通常都是一个范围内的取值，如此，最终得到的目标调节潜力也可以是一个范围内的取值。在实际应用中，目标调节潜力可以是指这两个系统耦合情况下，在满足各自需求（即满足温度需求与照度需求）的基础上，所节省出来的功率，对应可以等效为能够支配的电力，可以用于指导目标时段内的电力调度。由于本申请是考虑了两个系统间的耦合，得到的目标调节潜力的最大值能够反映目标时段的能够真实支配的最大电力情况。
由上述技术方案可以看出，针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，其中，空调系统可以用于调节目标建筑物的室内温度，照明系统可以用于调节目标建筑物的室内照度。首先，可以获取空调系统对应的第一调节潜力，第一调节潜力可以是指空调系统在满足室内温度需求时对应的初始调节潜力，以及获取照明系统对应的第二调节潜力，第二调节潜力可以是指照明系统在满足室内照度需求时对应的初始调节潜力。接着，可以获取目标时段对应的室外环境参数，并根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。最后，可以根据第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。由于不同时段的室外环境参数可能有所不同，相应使得，满足室内温度需求时的空调系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第一调节潜力有所不同，同理，满足室内照度需求时的照明系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第二调节潜力有所不同。正因如此，采用本申请后，根据目标时段的室外环境参数这一影响因素确定对应的潜力调节权重，使得确定出的目标调节潜力能够更为准确地反映目标建筑物在目标时段的整体调节潜力的情况。即，本申请能够更为准确地评估目标建筑物在目标时段对应的整体调节潜力。
通过以上实施例，对本申请提供的调节潜力确定方法进行了详细说明。为了更好地理解，本申请实施例还提供了以下方式作为示例，对前述的确定第一调节潜力、以及确定第二调节潜力进行更进一步地说明：
一方面，针对空调系统的第一调节潜力，具体可以是指满足人体热舒适时关闭m台空调所节省出来的功率。对此，可以通过对空调系统进行机理建模，考虑空调系统的运行特性，以及结合人体热舒适度，以确定第一调节潜力。在实际处理中，可以将目标建筑物等效为正方体（屋顶，窗户等等效为正方体各个面），分析室内产生冷热量的源，即由于外界温度大于室内温度而辐射进来的热源，以及建筑物内部机器设备运行产生的热源、室内人员产生的热源，还有空调系统运行时产生的冷源，此外，还有建筑物自身蓄冷产生的冷源，综合考虑以上各部分，然后根据能量守恒定律进行计算，确定室温时变方程。具体的，可以通过如下方式实施：
首先，空调系统在建筑物中提供冷量（供暖时提供热量），根据能量守恒定理可以得出其室温时变方程。以提供冷量为例，进行示例说明，其中：
暖通空调运行产生的冷量，可以通过如下公式表示：
上式中，表示制冷期产生的冷量，/>表示停机期产生的冷量，即冷冻水剩余冷量对应提供的冷量，Qp为制冷剂的额定制冷量，具体可以是指制冷剂这一化学物质，通过蒸发、凝结等方式吸收或释放的热量。β为冷冻水温度变化参数，一般取值为1/h，mcool为冷冻水质量（kg），Ccool为冷冻水比热容（J/（℃*kg）），Tcool-out冷冻水出水温度（℃），Tcool-in冷冻水进水温度（℃）。
针对停机期产生的冷量，此阶段供冷主要由冷冻水的余冷为室内提供冷量，在这个过程中冷冻水的温度是逐渐上升的，故其剩余冷量逐渐减少。例如，如果室内温度比设定温度高，室内的热量仍然会导致空调室内机的冷凝器传热至室外，热量交换通常以功率表示）冷冻水用作冷却载体，通过循环泵进入到冷却塔中吸收热量，通过水泵循环将冷却后的水送入到建筑物中，降低建筑物或设备的温度。需要说明的是，空调系统暂停期间虽然制冷主机不再运行，但送风系统和冷冻水循环泵仍可继续运行供应冷气，但不会产生新的制冷效果，而是在一定程度上保持已有的环境条件。
在实际应用中，目标建筑物并非孤立的，与外界会存在热交换，以及目标建筑物自身也会蓄热。对此，可以定义为辐射热量，具体可以通过如下公式表示：
上式中，表示t时段内室外向目标建筑物的内部传入的热量（w），kwd、Swd分别表示目标建筑物的屋顶的热传导系数(w/(m2*℃))和屋顶面积（m2），Kq、Sq分别表示目标建筑物的墙壁的热传导系数(w/(m2*℃))和墙壁面积（m2），Tout（t）表示t时段的室外温度（℃），Tin(t)为t时段的室内温度（℃）。以及，/>表示t时段内建筑围护结构的蓄冷量（w），kin表示内墙面蓄热系数(w/(m2*℃))，/>表示内墙面积（m2），蓄冷量在t时段内可能存在温度变化，故将t时段划分为无穷小时间，用dt表示。其中，t可以表示任意时刻开始的一段时间长度。
此外，目标建筑物的室内的设备以及人员，也会存在一定的散热量。对于这部分散热量，可以通过如下公式表示：
上式中，Qs表示目标建筑内的设备向目标建筑物内散发的热量，例如电梯、照明、办公电器等设备散发的热量，Qper表示目标建筑物内人员的散热量，ks、As分别为电气设备冷负荷系数和单位面积散热量（w/m3），klight、Alight分别为照明设备的冷负荷系数和单位面积散热量（w/m3），Scool为制冷区域面积（m2），kp为人体显热散热冷负荷系数，qx、qq为人体显热与潜热散热量（w），Np为目标建筑物内单位面积人数（人/m2），α为集群系数。
此外，目标建筑物传入的新风也会形成一定的热交换，对于新风热量，可以通过如下公式表示：
上式中，Qnew为新风冷负荷，可以是指新风热量，Vnew表示传入室内的新风量（m3），Cnew为空气比热容（J/(C*kg)），ρnew为空气的密度（kg/m3），Tout为室外传入室内的新风温度（℃），Tin为室内传入室外的新风温度（℃）。在实际应用中，新风冷负荷可以取为0.8Qf1，简化计算。
对应的，目标建筑物实际得到的热量，可以通过如下公式表示：
针对空调制冷期：
针对空调停机期：
上式中，ρnew为空气密度，Vroom表示目标建筑物的室内体积，Cnew为空气比热容，表示制冷期在t时段的室内温度，/>表示停机期在t时段的室内温度。
接着，基于能量守恒原理，可以确定如下表示：
针对空调制冷期：
针对空调停机期：
需要说明的是，上式中的参数释义可参见前述公式参数释义解释，此处不再赘述。以及，由于Qf2本身是t时段这一段时间内的蓄热量，故此处并未乘以t。
为了简化表示，此处设置参数如下：
即，利用γ1、γ2、γ3、γ4表示前述的公式中的参数关系。
然后，可以确定室温时变方程，具体可以通过如下公式表示：
基于室温时变方程以及前述的结合人体热舒适确定的室内设定温度区间，可以确定满足室内设定温度区间时预计开启的空调数量，以便确定前述的第一调节潜力。
又一方面，针对照明系统的第二调节潜力，具体可以是指满足照明需求时可以节省出来的功率。对此，可以通过对照明系统进行机理建模，对照明系统的决策变量进行重构，将照度变化与照明系统消耗的功率一一对应，以确定第二调节潜力。具体的，可以通过如下方式实施：
首先，照明系统的照度计算，可以通过如下公式表示：
上式中，为目标建筑物的室内位置i处的照度，即室内人工照度，n为灯具数量，kj为光通量输出比，ηj为灯具效率，pj为额定光功率，ci,j光源j对室内位置i的影响系数，lj为光源j的光照强度，α、β为光表征的系数。/>表示不同光源的光通量或其他影响因素，A表示这些因素对照度的影响程度，是一个矩阵，/>表示其他影响室内位置i处照度的常量或因素。
接着，针对工作平面照度，可以通过如下公式表示：
上式中，为工作平面照度，/>为动态仿真的日光矢量。
在实际应用中，例如可以是[300,500]流明之间的取值，相应的，该范围可以是指前述的室内设定照度区间。对应的，/>也可以是一个范围内的取值，对应带入前述的表达式，前述的lj也是一个范围内的取值，即某一个光源的照度是一个范围内的取值。
然后，针对照明系统的总照明功率，可以通过如下公式确定：
上式中，Plight为总的照明功率，li表示第i个光源的照度，pi表示位置i处的照明功率，即第i个光源的功率，是pi组成的列向量，即照明功率向量的转置，/>是li组成的列向量，即照度向量。
可以理解的是，由于某一个光源的照度是一个范围内的取值，即，li是一个范围内的取值，相应的，总的照明功率也可以是一个范围取值。即，前述的照明系统的总照明功率可以是基于此处的Plight的具体取值而定的。
在实际应用中，还可以基于工作平面照度约束确定照明系统的相关变量约束，具体的，约束条件可以通过如下公式表示：
工作平面照度约束：
上式中，v为布尔变量，表示目标建筑物的室内是否有人，为设计照度向量。
功率输出比约束：
针对功率输出比约束，由于照明系统的功率输出通常由光源的亮度或照度来表示，此处利用照度或亮度的功率输出比作为约束。
基于照度需求（例如照度需求为[300,500]流明），确定室内照度处于该范围是预计需要开启的光源的情况，从而确定前述的预计运行功率区间，以便确定第二调节潜力。
再一方面，为了更好地理解，本申请实施例还提供了如图2所示的调节潜力的评估流程示意图，可以参见图2所示。可以理解的，图2示例的内容基本对应于方法实施例，所以相关之处可以参见方法实施例的部分说明。
结合图2示例，可见，本申请中，针对参与需求（参与温度需求以及照度需求）响应这一工况，能够针对空调系统以及照明系统这两个系统耦合的情况，从整体评估对应的目标调节潜力，且是在满足各自的温度需求以及照度需求的情况下。在实际应用中，由于第一调节潜力、第二调节潜力通常都是一个范围内的取值，如此，最终得到的目标调节潜力也可以是一个范围内的取值。在实际应用中，目标调节潜力可以是指这两个系统耦合情况下，在满足各自需求（即满足温度需求与照度需求）的基础上，所节省出来的功率，对应可以等效为能够支配的电力，可以用于指导目标时段内的电力调度。此外，针对无需参见需求响应的工况，也可以采用本申请进行调节潜力的评估，有利于节省电力资源，避免电力资源的浪费。
由于本申请是考虑了两个系统间的耦合，得到的目标调节潜力的最大值能够反映目标时段的能够真实支配的最大电力情况。采用这种针对系统间的耦合调节控制下的调节潜力评估方式，能够得到更为准确的目标调节潜力，在指导电力调度时，有利于降低电网的压力，降低电网因发电波动造成的不安全性。
可以理解的是，其基本对应于方法实施例，所以相关之处可以参见方法实施例的部分说明。
图3为本申请实施例提供的一种调节潜力确定装置的结构图，所述装置包括获取单元301和确定单元302：
所述获取单元301，用于针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，以及获取所述照明系统对应的第二调节潜力；
所述获取单元301，还用于获取所述目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数；
所述确定单元302，用于根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重；
所述确定单元302，还用于根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力。
在一种可能的实现方式中，所述获取单元还用于：
获取所述空调系统的第一历史运行数据，以及获取所述照明系统的第二历史运行数据；
所述确定单元还用于：
根据所述室外环境参数和所述第一历史运行数据，确定所述空调系统在所述目标时段对应的所述第一潜力调节权重；
根据所述室外环境参数和所述第二历史运行数据，确定所述照明系统在所述目标时段对应的所述第二潜力调节权重。
在一种可能的实现方式中，所述第一历史运行数据为所述空调系统在历史时段对应的历史用电量，所述第二历史运行数据为所述照明系统在所述历史时段对应的历史用电量，所述历史时段的特征与所述目标时段的特征相似。
在一种可能的实现方式中，所述空调系统包括多个空调，所述获取单元还用于：
根据人体热舒适方程和预设的人体热舒适度区间，确定所述目标建筑物的室内设定温度区间；
根据所述空调的额定功率确定所述目标建筑物的室内温度处于所述室内设定温度区间时预计开启的空调数量；
根据所述预计开启的空调数量和所述空调的总数确定预计关闭的空调数量；
基于所述预计关闭的空调数量和所述额定功率，确定所述空调系统对应的所述第一调节潜力。
在一种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：
将所述预计关闭的空调数量与所述额定功率的乘积，确定为所述空调系统对应的所述第一调节潜力。
在一种可能的实现方式中，所述获取单元还用于：
获取所述目标建筑物对应的室内设定照度区间；
根据所述室内设定照度区间确定所述目标建筑物的室内照度处于所述室内设定照度区间时，所述照明系统对应的预计运行功率区间；
根据所述照明系统的总照明功率与所述预计运行功率区间，确定所述照明系统对应的所述第二调节潜力。
在一种可能的实现方式中，所述确定单元还用于：
将所述第一调节潜力与所述第一潜力调节权重的乘积，确定为所述空调系统在所述目标时段对应的实际调节潜力，以及将所述第二调节潜力与所述第二潜力调节权重的乘积，确定为所述照明系统在所述目标时段对应的实际调节潜力；所述第一调节潜力与所述第二调节潜力具有相同的单位；
将所述空调系统在所述目标时段对应的实际调节潜力与所述照明系统在所述目标时段对应的实际调节潜力之和，确定为所述目标建筑物在所述目标时段对应的所述目标调节潜力。
在一种可能的实现方式中，所述室外环境参数包括日照参数和室外温度参数。
由上述技术方案可以看出，针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，其中，空调系统可以用于调节目标建筑物的室内温度，照明系统可以用于调节目标建筑物的室内照度。首先，可以获取空调系统对应的第一调节潜力，第一调节潜力可以是指空调系统在满足室内温度需求时对应的初始调节潜力，以及获取照明系统对应的第二调节潜力，第二调节潜力可以是指照明系统在满足室内照度需求时对应的初始调节潜力。接着，可以获取目标时段对应的室外环境参数，并根据室外环境参数确定空调系统在目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据室外环境参数确定照明系统在目标时段对应的第二潜力调节权重。最后，可以根据第一调节潜力、第二调节潜力、第一潜力调节权重以及第二潜力调节权重，确定目标建筑物在目标时段对应的目标调节潜力。由于不同时段的室外环境参数可能有所不同，相应使得，满足室内温度需求时的空调系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第一调节潜力有所不同，同理，满足室内照度需求时的照明系统的运行情况可能有所不同，从而导致真实的调节潜力与第二调节潜力有所不同。正因如此，采用本申请后，根据目标时段的室外环境参数这一影响因素确定对应的潜力调节权重，使得确定出的目标调节潜力能够更为准确地反映目标建筑物在目标时段的整体调节潜力的情况。即，本申请能够更为准确地评估目标建筑物在目标时段对应的整体调节潜力。
又一方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述实施例提供的调节潜力确定方法。
该计算机设备可以包括终端设备或服务器，前述的调节潜力确定装置可以配置在该计算机设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质可以是下述介质中的至少一种：只读存储器（Read-only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。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劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语（如果存在）仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请实施例提供的一种调节潜力确定方法、装置及设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。
综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。而且本申请在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
Claims (10)
1.一种调节潜力确定方法，其特征在于，所述方法包括：
针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，以及获取所述照明系统对应的第二调节潜力；
获取所述目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数；
根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重；
根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述空调系统的第一历史运行数据，以及获取所述照明系统的第二历史运行数据；
所述根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，包括：
根据所述室外环境参数和所述第一历史运行数据，确定所述空调系统在所述目标时段对应的所述第一潜力调节权重；
所述根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重，包括：
根据所述室外环境参数和所述第二历史运行数据，确定所述照明系统在所述目标时段对应的所述第二潜力调节权重。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一历史运行数据为所述空调系统在历史时段对应的历史用电量，所述第二历史运行数据为所述照明系统在所述历史时段对应的历史用电量，所述历史时段的特征与所述目标时段的特征相似。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空调系统包括多个空调，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，包括：
根据人体热舒适方程和预设的人体热舒适度区间，确定所述目标建筑物的室内设定温度区间；
根据所述空调的额定功率确定所述目标建筑物的室内温度处于所述室内设定温度区间时预计开启的空调数量；
根据所述预计开启的空调数量和所述空调的总数确定预计关闭的空调数量；
基于所述预计关闭的空调数量和所述额定功率，确定所述空调系统对应的所述第一调节潜力。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述预计关闭的空调数量和所述额定功率，确定所述空调系统对应的所述第一调节潜力，包括：
将所述预计关闭的空调数量与所述额定功率的乘积，确定为所述空调系统对应的所述第一调节潜力。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述照明系统对应的第二调节潜力，包括：
获取所述目标建筑物对应的室内设定照度区间；
根据所述室内设定照度区间确定所述目标建筑物的室内照度处于所述室内设定照度区间时，所述照明系统对应的预计运行功率区间；
根据所述照明系统的总照明功率与所述预计运行功率区间，确定所述照明系统对应的所述第二调节潜力。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力，包括：
将所述第一调节潜力与所述第一潜力调节权重的乘积，确定为所述空调系统在所述目标时段对应的实际调节潜力，以及将所述第二调节潜力与所述第二潜力调节权重的乘积，确定为所述照明系统在所述目标时段对应的实际调节潜力；所述第一调节潜力与所述第二调节潜力具有相同的单位；
将所述空调系统在所述目标时段对应的实际调节潜力与所述照明系统在所述目标时段对应的实际调节潜力之和，确定为所述目标建筑物在所述目标时段对应的所述目标调节潜力。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述室外环境参数包括日照参数和室外温度参数。
9.一种调节潜力确定装置，其特征在于，所述装置包括获取单元和确定单元：
所述获取单元，用于针对室内配置有空调系统和照明系统的目标建筑物，获取所述空调系统对应的第一调节潜力，以及获取所述照明系统对应的第二调节潜力；
所述获取单元，还用于获取所述目标建筑物在目标时段对应的室外环境参数；
所述确定单元，用于根据所述室外环境参数确定所述空调系统在所述目标时段对应的第一潜力调节权重，以及根据所述室外环境参数确定所述照明系统在所述目标时段对应的第二潜力调节权重；
所述确定单元，还用于根据所述第一调节潜力、所述第二调节潜力、所述第一潜力调节权重以及所述第二潜力调节权重，确定所述目标建筑物在所述目标时段对应的目标调节潜力。
10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-8中任意一项所述的方法。
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