[发明专利]一种建筑需求响应动态过程的建模方法和系统

说明书

本发明提出一种建筑需求响应动态过程的建模方法和系统，包括：根据各时刻的温度变化量，确定建筑用电设备的用电功率曲线；将用电功率曲线与预先定义的基准功率曲线进行对比，生成需求响应动态过程仿真曲线；确定需求响应动态过程仿真曲线中各阶段的拟合函数；基于每一个阶段的拟合函数，建立需求响应动态模型。所述模型一方面应能反映建筑内相互作用的能量系统之间的复杂热动力学关系和动态变化过程，另一方面计算速度足够快，能够满足电网实时调度的需要。

技术领域：

本发明属于配电网运行技术领域，尤其涉及一种建筑需求响应动态过程的建模方法和系统。

背景技术

建筑需求响应建模研究一直是国内外学者的研究热点之一，建模方法主要包括机理模型、数据驱动模型或简化模型。机理模型是从建筑内部结构、参数和机理出发，建立相应的热动力学物理模型，准确模拟系统内各组件及各子系统之间的交互关系。以大型商场、办公、宾馆、居民住宅等为代表的建筑负荷舒适性要求高、连续使用时间长，其中大型空调系统等温控负荷(Temperature Control Loads，TCLs)的能耗约占总能耗的60％以上。在保持建筑内室温在舒适范围内的前提下，通过调节大型空调系统的温度设定值变化，可快速增加或减少用电量，是短时间尺度上优质和珍贵的需求响应资源，可作为运行备用或参与电网的紧急需求响应。但对于电网调度而言，模型相对复杂，特别是考虑到大规模的建筑群负荷时，大大增加了计算负担，如果继续考虑特定的气候条件和住户群体特征，则会严重影响结果的时效性。

发明内容

为了克服建筑需求响应模型相对复杂，尤其是考虑大规模的建筑群负荷时，极大的增加了计算的负担，同时如果继续考虑特定的气候条件和住户群体特征，则会严重影响结果的时效性，基于上述缺陷，本发明提供一种建筑需求响应动态过程的建模方法和系统，基于对典型建筑进行需求响应动态过程的建模，通过分析影响商业建筑需求响应动态过程的关键影响因素，包含爬坡期、稳定响应期和恢复期，通过每一个阶段的拟合函数建立需求响应动态模型大大减轻了计算负担，保障了电网实时调度的需要及时效性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种建筑需求响应动态过程的建模方法，所述方法包括：

根据各时刻的温度变化量，确定建筑用电设备的用电功率曲线；

将所述用电功率曲线与预先定义的基准功率曲线进行对比，生成需求响应动态过程仿真曲线；

确定需求响应动态过程仿真曲线中各阶段的拟合函数；

基于每一个阶段的拟合函数，建立需求响应动态模型。

优选的，所述根据各时刻的温度变化量，确定建筑用电设备的用电功率曲线包括：

在预设采样时间范围内，获取采集时间点的建筑用电设备温度设定值；

将采集到的温度设定值与预定义的基准设定值进行对比，获得温度变化量，绘制由所述温度变化量构成的用电功率曲线。

进一步地，所述采集时间点包括：根据当前时刻h大小定义采集时间点；若H₁≤h＜H₂，将当前时刻h定义为采集时间点；若h＝H₂，将当日[H₁,H₂]中的各个整点定义为采集时间点；

其中，H₁,H₂分别为正常运行时间范围的上、下限；h为以小时为单位的时间区间。

进一步地，所述预定义的基准设定值为建筑用电设备的初始工作温度。

优选的，所述生成需求响应动态响应过程仿真曲线包括：

对所述用电功率曲线与预先定义的基准功率曲线的对比结果进行仿真；