[发明专利]空调所属建筑物二阶等效热参数模型的实时参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种空调所属建筑物二阶等效热参数模型的实时参数辨识方法，实时建立空调所属建筑物的二阶等效热参数模型，用以进行空调负荷等效聚合模型的建立与实时控制；建立空调负荷所属建筑物的二阶微分方程组，确定输入输出量及需要辨识的参数，通过智能电网的高级计量终端对输入输出量进行实时数据采集，并向负荷聚合商进行数据传递，负荷聚合商利用协同粒子群算法进行实时参数辨识。本发明弥补了国内空调负荷实时建模方面的研究不足，构建了较为精确的空调负荷模型，为其参与需求响应提供了技术支撑。

主权项

一种空调所属建筑物二阶等效热参数模型的实时参数辨识方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)构建空调所属建筑物的二阶等效热参数模型，确定输入量为To、Q和t，输出量为Ti和Tm，待辨识参数为R1和R2：dTidt=-1Ca(1R1+1R2)Ti+1R21CaTm+1R11CaTo+1CaQ---(1)]]>dTmdt=1R21CmTi-1R21CmTm---(2)]]>式中：To表示室外温度，Ti表示室内空气温度，Tm表示室内固体温度，Q表示制冷/制热量，Ca为空气比热容，Cm为固体比热容，R1为空气热损失系数的倒数，R2为固体热损失系数的倒数；t表示时间；(2)负荷聚合商通过智能电网的高级计量终端采集输入数据，并对采集的输入数据进行预处理形成n组输入数组；(3)建立空调所属建筑物的设计参数及空气、固体的固有属性确定R1和R2的取值范围，将R1和R2的取值范围作为协同粒子群的求解空间；确定协同粒子群的粒子数N、子种群数M、通信频率函数F(t)及迭代次数H；在对粒子的初始化过程中，其中一个粒子的位置初始值为前一时间段的参数辨识值，其余N‑1个粒子的位置初始值在求解空间中根据平均随机分配原则进行初始化，同时对每个粒子的移动速度进行初始化；(4)粒子j的当前位置记为xj＝(R1_j,R2_j)，将(R1_j,R2_j)带入式(1)和式(2)，根据常微分方程的求解方法对式(1)和式(2)进行求解，n组输入数组(To,Q,t)计算得到n个解(Ti_j,Tm_j)；其中，R1_j表示粒子j的R1值，R2_j表示粒子j的R2值，Ti_j表示粒子j的Ti值，Tm_j表示粒子j的Tm值；(5)设定协同粒子群的适应度函数ffitness，计算每个粒子所有解的适应度值，用每个粒子的最小适应度值所对应的位置更新其最优位置pbest，并从每个子种群中选择出适应度值最小的粒子的最优位置为该子种群的全局最优位置gbest；(6)令g(t)＝rand(0,1)，并判断g(t)与F(t)的大小关系：若g(t)＜F(t)，选择所有子种群中适应度值最小的全局最优位置gbestbest，并更新其他子种群的全局最优位置为gbest＝gbestbest；若g(t)≥F(t)，则每个子种群的全局最优位置gbest保持不变；在更新完所有子种群的全局最优解后，按规则更新每一个粒子的当前移动速度和位置；(7)返回步骤(4)，直至迭代次数h达到H；(8)将所有子种群的全局最优位置gbest进行对比，选择适应度值最小的全局最优位置gbestbest作为最终的优化结果。