[发明专利]智能建筑中基于热量预测管理的能耗控制方法

权利要求书

1.一种智能建筑中基于热量预测管理的能耗控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：建立建筑物中热量模型；

步骤2：建立状态空间下的热力学模型；

步骤3：进行可调度性测试，判定在给定负载预算budget下，该建筑物的热量负载是否具有可调度性；

步骤4：运行基于模型预测控制MPC的热量控制策略，对式(10)进行最小化求解，解出相应的控制输出变量；

其中，所述步骤4具体如下：

对于式(11)表示的目标函数，在满足式(10)中的约束下，采用求解标准的整数最小二乘优化问题的方式进行求解：

其中，表示温度参考向量，表示表示F个区域加热器参考功率输入速率矩阵，表示预算参考向量，W_c(k)表示扰动向量，L表示加热器个数，N表示预测长度，表示状态预测向量，表示状态模型参数，表示状态模型参数，表示第j个区域第i个加热器的ON/OFF状态，U_p(k)表示式(10)变形后使用的新的系统输入变量；

式(10)中代式的含义如下：

Y‾r(k)=Yr(k+1|k)Yr(k+2|k)...Yr(k+M|k)T.]]>

X‾(k)=ΦX(k)Φ2X(k)...ΦMX(k)]]>

Up(k)=U(k|k)U(k+1|k)...U(k+N-1|k),]]>

Wc(k)=Ta1Φs1O...TaFΦsFOT,]]>

Ψ‾=diagΨ...Ψ,]]>

其中，M表示预测长度，Y_r(k+M|k)表示第k个时间后第M个采样间隔的状态预测；X(k+M|k)表示第k个时间后第M个采样间隔的状态预测，M表示预测长度，N表示预测长度，U(k+N-1|k)表示第k个时间后第N-1个采样间隔的状态预测，表示第F个区域的外部空气温度，X(k)表示k时刻系统状态，R表示两区域间等效电阻，Ψ表示F个区域加热器功率输入速率矩阵，G表示离散状态空间模型参数，H表示离散状态空间模型参数，Φ表示离散状态空间模型参数，表示建筑物中的总功率预算数，表示第F个区域加热器的功率输入速率向量；

minUp(k)SQG‾Up(k)-SQY‾r(k)SRUp(k)2---(11)]]>

其中，SQTSQ=Q,SRTSR=R,]]>S_Q表示平方根矩阵，表示S_Q转置矩阵，S_R表示平方根矩阵，表示S_R转置矩阵，U_p(k)表示式(10)变形后使用的新的系统输入变量；Q和R分别是用来对时间误差和输入功率的补偿矩阵。