[发明专利]基于智慧家庭用能的电热水器集群消纳新能源策略

权利要求书

1.一种基于智慧家庭用能的电热水器集群消纳新能源策略，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据家用电热水器的工作特性和控制要求，结合家用电热水器热力学特性，分析家用电热水器的能耗和温度变化，构建家用电热水器的负荷温度演变模型；

步骤2、分析家用电热水器的运行状态和温度重置规制，计算温度加热时长，结合聚合商感知用户用水时间和温度设置信息，计算可调加热时长和舒适温度差；

步骤3、结合家用电热水器的可调度状态、运行状态、可调节时长、设备舒适温度差信息，对负荷群集群进行分群；

步骤4、根据调控量，选择负荷群集群的家用电热水器参与调控，以及确定调控方式。

2.根据权利要求1所述的基于智慧家庭用能的电热水器集群消纳新能源策略，其特征在于：步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1、假设从进水管进入水箱的冷水与水箱内的水瞬时混合产生新的平均温度，以及入口温度处的水是零能量，控制过程被离散化为若干个时隙t，每个时隙为一个控制周期，单位采样时间间隔内，即t时刻到t+1时刻，家用电热水器的内部能量可以表示为：

E_inside(t+1)＝E_inside(t)+ΔE_input-ΔE_loss-ΔE_usage

其中，E_inside(t)为t时刻水箱里的能量；E_inside(t+1)为t+1时刻水箱里的能量；ΔE_input为单位采样时间间隔内水箱加热元件的输入能量；ΔE_loss为单位采样时间间隔内水箱常规热损失；ΔE_usage为单位采样时间间隔内用水事件消化的能量；

步骤1.2、分析家用电热水器的能耗、温度变化，可表示为：

E_inside(t)＝cρV_tank[T_inside(t)-T_inlet]

ΔE_usage＝cρV_tank[T_inside(t)-T_inlet]f_hotΔt

ΔE_input＝P_EWH(t)η_EWHS_EWH(t)Δt

其中，c为水的比热容/kg·℃；ρ为水的密度，kg/m³；V_tank为热水器水箱容积；T_inside(t)为t时刻水箱内的水温；T_inlet为流入水箱的冷水温度；f_hot为水箱内热水流出速率；Δt为每个时隙的持续时间；P_EWH(t)热水器在t时刻的运行功率；η_EWH为热水器的运行效率；S_EWH(t)为热水器在t时刻的开关状态，关闭时取值为0，打开时取值为1；A_tank为热水器的表面积；R_EWH为热水器的热阻；T_amb为室内环境温度；

步骤1.3、构建家用电热水器的负荷温度演变模型，可以表示为：

T_inside(t+1)＝κT_inside(t)+ψ