[发明专利]一种地源热泵系统运行温度调节优化方法

说明书

本发明公开了一种地源热泵系统运行温度调节优化方法，兼顾考虑经济性指标和热舒适度指标两个因素，其中，经济性指标采用系统的运行费用来度量，热舒适度指标选用PMV指标进行计算，建立了温度调节优化的目标函数，采用机会约束规划理论将这些不确定性因素建立至模型的约束条件中，允许所做决策在一定程度上不满足约束条件，但所做决策使约束条件成立的概率要大于等于一定的置信水平。本发明针对地源热泵用户对温度设定及调节做出优化，在保证不同用户热舒适度需求的前提下，结合经济性因素确定最优温度，可以有效降低能耗，合理利用能源。

技术领域

本发明涉及一种地源热泵系统运行温度调节优化方法，属于智能用电领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展，不合理的能源结构带来了很多环境问题。电能替代战略被视为治理能源结构不合理的重要手段，“煤改电”是电能替代战略重要组成部分。电采暖作为电能替代在生产生活领域的重要形式对于优化能源结构、防治大气污染、解决雾霾问题起着至关重要的作用，而地源热泵电采暖具有更高的社会效益以及经济效益。在保证用户需求的前提下，如何优化地源热泵系统的运行方式，以降低用户用电费用，同时减少高峰期用电，有效降低电网峰谷差，具有重要的意义。在地源热泵系统的运行中，合理的温度设定将降低设备运行的能耗。

发明内容

发明目的：本发明提出一种地源热泵系统运行温度调节优化方法，平衡经济性与热舒适度，既满足用户热舒适度要求，又降低了用电费用。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种地源热泵系统运行温度调节优化方法，包括以下步骤：

1)建立温度调节方法的目标函数；

2)建立热舒适度的机会约束条件；

3)建立电采暖设备的设定温度约束；

4)建立电采暖设备的设定功率约束。

所述步骤1)中目标函数为

式中，E表示期望，ω为用电费用与热舒适度的权重系数，p(τ)为τ时刻的电价；P^GSHP,*(τ)为τ时刻电采暖系统用电功率的标幺值，其实际值为P^GSHP(τ)，基准值为P_B^GSHP；PMV^*(τ)为τ时刻热舒适度的标幺值，其实际值为PMV(τ)，基准值为PMV_B。

所述PMV(τ)为

PMV(τ)＝0.13(1+K₁)T_in(τ)+0.15K₂T_out(τ)-8.07

式中，K₁、K₂表示相关系数；T_out表示室外温度，T_in表示室内温度，单位：℃。

所述热舒适度的机会约束条件为

P{|PMV(τ)|≤PMV_max}≥β_PMV

式中，P{·}为约束条件成立的概率，PMV_max为用户可接受的热舒适度边界值；β_PMV为预先给定的热舒适度约束置信水平。

所述电采暖设备的设定温度约束为

P{T_min≤T_set(τ)≤T_max}≥β_T