一种电采暖负荷调节优化方法、装置及储存介质与流程
本发明属于电力规划，具体为一种电采暖负荷调节优化方法、装置及储存介质。
背景技术：
1、与常规电力负荷相比，电采暖负荷的用能行为往往具有明显的气候与行为驱动性特征，会给配电网安全运行带来重要影响。在新负荷高峰的出现，多地电网负载率触及或超过“警戒线”，给配电网建设与改造工作带来新的困难；同时，大规模电采暖负荷的瞬时启动电流冲击会给配电网带来频繁的低电压现象，严重时甚至会给企业生产与居民正常用电带来困扰。
2、电采暖负荷具有功率大、与季节和气象关系紧密、负荷密度集中的特征，对配电网规划运行产生较大影响，因此精确地对电采暖负荷进行预测具有较大的应用需求。但现有技术中的电采暖负荷存在预测不精准的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电采暖负荷调节优化方法、装置及储存介质，以解决上述背景技术中提出的预测不精准的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明第一方面，提供了一种电采暖负荷调节优化方法，包括：
4、获取电采暖装置所在区域的影响参数，其中，所述影响参数对所述区域内的温度存在影响的参数；根据所述影响参数，得到所述电采暖装置的供热量；再根据所述电采暖装置的供热量，确定所述电采暖装置的负荷；
5、根据待供暖所在区域的气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷特性，其中，所述热负荷特性用于指示所述待供暖所在区域在预定周期内的热负荷变化；根据所述待供暖所在区域所使用的电采暖装置的性能参数以及所述热负荷特性确定所述电采暖装置的电负荷特性；根据所述气候情况记录表以及所述电负荷特性中的电负荷为所述待供暖所在区域进行供暖；
6、将获取的电采暖负荷的负荷分配量代入优化调节模型，获得各电采暖负荷的负荷调节效率初始值；基于各电采暖负荷的负荷调节效率初始值，利用优化调节模型的对偶模型修正迭代求解过程中输入到优化调节模型中的电采暖负荷的负荷分配量，并根据迭代求解过程中获得的各电采暖负荷的负荷调节量确定最优负荷调节方案。
7、优选的，所述影响参数包括如下一种或多种：区域参数、区域外温度、区域内温度以及空气参数，所述区域参数包括如下一种或多种：所述区域内窗户的参数、所述区域内人员数量、所述区域的体积、所述区域的换气次数和所述区域内墙体的参数。
8、优选的，根据所述影响参数，得到所述电采暖装置的供热量，包括：根据所述影响参数，得到太阳辐射量、人体散热量、墙体耗热量、空气温升吸收热量和冷空气渗透耗热量；获取所述太阳辐射量和所述人体散热量的和值，得到第一和值；获取所述墙体耗热量、所述空气温升吸收热量和所述冷空气渗透耗热量，得到第二和值；获取所述第二和值与所述第一和值的差值，得到所述电采暖装置的供热量，根据所述影响参数，得到太阳辐射量、人体散热量、墙体耗热量、空气温升吸收热量和冷空气渗透耗热量，包括：根据所述区域内窗户的参数，得到太阳辐射量；根据所述区域内人员数量，得到人体散热量；根据所述区域内墙体的参数、所述区域外温度和所述区域内温度，得到墙体耗热量；根据所述区域的体积、所述空气参数和所述区域内温度，得到空气温升吸收热量；根据所述区域的体积、所述区域的换气次数、所述空气参数和所述区域内温度，得到冷空气渗透耗热量。
9、优选的，根据待供暖所在区域的气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷特性，包括：获取所述待供暖所在区域的气候情况记录表，其中，所述气候情况记录表中包括所述待供暖所在区域所属地区在所述预定周期内采集的以下参数：最高日平均温度的日期及其温度、最低日平均温度的日期及其温度、平均温度出现频率最高的天数及其所对应的温度；根据所述气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷；根据所述地区的气候情况记录表以及所述待供暖所在区域的热负荷确定所述待供暖所在区域的所述热负荷特性。
10、优选的，在所述根据所述热负荷、所述热泵装置的压缩机功率以及所述热泵装置的系统制热量cop确定所述热泵装置的电负荷特性之前，还包括：根据所述待供暖所在区域所属地区的所述气候情况记录表中的环境温度以及所述电采暖装置的所述性能参数中的出水温度和回水温度，获取所述压缩机功率和所述cop；所述根据所述热负荷、所述热泵装置的压缩机功率以及所述热泵装置的系统制热量cop确定所述热泵装置的电负荷特性包括：根据所述热负荷、所述热泵装置的压缩机功率以及所述热泵装置的系统制热量cop确定所述热泵装置的电能消耗曲线，根据所述电能消耗曲线确定所述热泵装置的电负荷特性。
11、优选的，根据所述气候情况记录表获取所述待供暖所在区域的热负荷，包括：根据所述气候情况记录表获取所述待供暖所在区域的得热量与散热量，根据所述得热量与所述散热量确定所述热负荷；其中，所述得热量包括所述待供暖所在区域的太阳辐射的热量和所述待供暖所在区域内部产生的热量；所述散热量包括所述待供暖所在区域的维护结构的耗热量和所述待供暖所在区域的缝隙渗入的冷空气耗热量。
12、优选的，通过如下公式得到所述太阳辐射量q1：q1＝f·χg·χd·cs·cn·jj-τ，其中，所述jj-τ为透过所述区域内窗户的单位面积的太阳辐射热形成的负荷，所述f为所述区域内窗户的面积，所述χg为所述区域内窗户的有效面积系数，所述χd为所述区域的地点修正系数，所述cs为所述区域内窗户上玻璃的遮挡系数，所述cn为所述区域内遮阳设施的遮阳系数；通过如下公式得到所述人体散热量q2：q2＝qs·n·ψ+qq·n·ψ，其中，所述qs、所述qq分别为人体的显热散热量与潜在散热量，所述n为所述区域内人员数量，所述ψ为群体系数；通过如下公式得到所述墙体耗热量q3：q3＝kwall·awall·(tn-tw)，其中，所述kwall、所述awall分别为所述区域内墙体的综合传热系数与表面积，所述tn为所述区域内温度，tw为所述区域外温度。
13、优选的，根据所述待供暖所在区域所使用的电采暖装置的性能参数以及所述热负荷特性确定所述电采暖装置的电负荷特性，包括：在所述电采暖装置为热泵装置的情况下，根据所述热负荷、所述热泵装置的压缩机功率以及所述热泵装置的系统制热量cop确定所述热泵装置的电负荷特性；在所述电采暖装置为地暖装置的情况下，根据所述热负荷以及所述地暖装置的制热功率确定所述地暖装置的电负荷特性。
14、优选的，将获取的电采暖负荷的负荷分配量代入优化调节模型，获得各电采暖负荷的负荷调节效率初始值，包括：将获取的各电采暖负荷的负荷分配量代入优化调节模型，求解所述优化调节模型获得总负荷调节效率值；基于总负荷调节效率值以及各电采暖负荷的负荷调节效率值占总负荷调节效率值的比重，确定各电采暖负荷的负荷调节效率初始值。
15、优选的，所述电采暖负荷的优化调节模型是基于电采暖负荷的负荷调节效率最大化为目标进行构建的，具体构建过程包括：按下式确定所述电采暖负荷的优化调节模型：
16、
17、式中，βo为电采暖负荷的总负荷调节效率值，λj为第j个电采暖负荷的负荷调节效率值占电采暖负荷的总负荷调节效率值的比重，j∈[1,n]，n为电采暖负荷总数，xij为第j个电采暖负荷的第i种资源投入，xio为第i种资源投入总量，i∈[1,m]，m为资源投入种类总数，yrj为第j个电采暖负荷的第r种期望产出，yro为第r种期望产出总量，r∈[1,s]，s为期望产出种类总数，bj第j个电采暖负荷的负荷分配量，bo为电采暖负荷的总负荷分配量。
18、本发明第二方面，提供了一种电采暖负荷调节优化装置，包括计算机设备，用于处理上述电采暖负荷调节优化方法。
19、本发明第三方面，提供了一种储存介质，存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述所述的电采暖负荷调节优化方法。
20、与现有技术相比较，本发明的有益效果如下：
21、通过在获取到电采暖装置所处区域的影响参数之后，可以根据影响参数，得到电采暖装置的供热量，进一步根据电采暖装置的供热量，确定电采暖装置的负荷，实现电采暖装置的负荷预测目的；
22、通过根据待供暖所在区域的气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷特性，实现了确定电采暖过程中的热负荷特性以及电负荷特性，因此可以针对不同地区的不同采暖期间的热负荷特性进行对应的供暖，保证了准确地描述具体地区的热负荷特性和电负荷特性。
技术特征：
1.一种电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，所述影响参数包括如下一种或多种：区域参数、区域外温度、区域内温度以及空气参数，所述区域参数包括如下一种或多种：所述区域内窗户的参数、所述区域内人员数量、所述区域的体积、所述区域的换气次数和所述区域内墙体的参数。
3.根据权利要求2所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，根据所述影响参数，得到所述电采暖装置的供热量，包括：根据所述影响参数，得到太阳辐射量、人体散热量、墙体耗热量、空气温升吸收热量和冷空气渗透耗热量；获取所述太阳辐射量和所述人体散热量的和值，得到第一和值；获取所述墙体耗热量、所述空气温升吸收热量和所述冷空气渗透耗热量，得到第二和值；获取所述第二和值与所述第一和值的差值，得到所述电采暖装置的供热量，根据所述影响参数，得到太阳辐射量、人体散热量、墙体耗热量、空气温升吸收热量和冷空气渗透耗热量，包括：根据所述区域内窗户的参数，得到太阳辐射量；根据所述区域内人员数量，得到人体散热量；根据所述区域内墙体的参数、所述区域外温度和所述区域内温度，得到墙体耗热量；根据所述区域的体积、所述空气参数和所述区域内温度，得到空气温升吸收热量；根据所述区域的体积、所述区域的换气次数、所述空气参数和所述区域内温度，得到冷空气渗透耗热量。
4.根据权利要求3所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，根据待供暖所在区域的气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷特性，包括：获取所述待供暖所在区域的气候情况记录表，其中，所述气候情况记录表中包括所述待供暖所在区域所属地区在所述预定周期内采集的以下参数：最高日平均温度的日期及其温度、最低日平均温度的日期及其温度、平均温度出现频率最高的天数及其所对应的温度；根据所述气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷；根据所述地区的气候情况记录表以及所述待供暖所在区域的热负荷确定所述待供暖所在区域的所述热负荷特性。
5.根据权利要求4所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，根据所述气候情况记录表获取所述待供暖所在区域的热负荷，包括：根据所述气候情况记录表获取所述待供暖所在区域的得热量与散热量，根据所述得热量与所述散热量确定所述热负荷；其中，所述得热量包括所述待供暖所在区域的太阳辐射的热量和所述待供暖所在区域内部产生的热量；所述散热量包括所述待供暖所在区域的维护结构的耗热量和所述待供暖所在区域的缝隙渗入的冷空气耗热量。
6.根据权利要求5所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，根据所述待供暖所在区域所使用的电采暖装置的性能参数以及所述热负荷特性确定所述电采暖装置的电负荷特性，包括：在所述电采暖装置为热泵装置的情况下，根据所述热负荷、所述热泵装置的压缩机功率以及所述热泵装置的系统制热量cop确定所述热泵装置的电负荷特性；在所述电采暖装置为地暖装置的情况下，根据所述热负荷以及所述地暖装置的制热功率确定所述地暖装置的电负荷特性。
7.根据权利要求6所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，将获取的电采暖负荷的负荷分配量代入优化调节模型，获得各电采暖负荷的负荷调节效率初始值，包括：将获取的各电采暖负荷的负荷分配量代入优化调节模型，求解所述优化调节模型获得总负荷调节效率值；基于总负荷调节效率值以及各电采暖负荷的负荷调节效率值占总负荷调节效率值的比重，确定各电采暖负荷的负荷调节效率初始值。
8.根据权利要求7所述的电采暖负荷调节优化方法，其特征在于，所述电采暖负荷的优化调节模型是基于电采暖负荷的负荷调节效率最大化为目标进行构建的，具体构建过程包括：按下式确定所述电采暖负荷的优化调节模型：
9.一种电采暖负荷调节优化装置，包括计算机设备，其特征在于，用于处理上述权利要求1至8中任意一项所述的电采暖负荷调节优化方法。
10.一种储存介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的电采暖负荷调节优化方法。
技术总结
本发明属于电力规划技术领域，具体为一种电采暖负荷调节优化方法、装置及储存介质，方法包括：获取电采暖装置所在区域的影响参数，其中，所述影响参数对所述区域内的温度存在影响的参数；根据所述影响参数，得到所述电采暖装置的供热量；再根据所述电采暖装置的供热量，确定所述电采暖装置的负荷，根据待供暖所在区域的气候情况记录表确定所述待供暖所在区域的热负荷特性，其中，所述热负荷特性用于指示所述待供暖所在区域在预定周期内的热负荷变化。通过在获取到电采暖装置所处区域的影响参数之后，可以根据影响参数，得到电采暖装置的供热量，进一步根据电采暖装置的供热量，确定电采暖装置的负荷，实现电采暖装置的负荷预测目的。
技术研发人员：王绍琨,贾凯,徐玥,张肖宇,宁爱华,王磊,贾晓瑞,李思楠,刘浩萌,卫思雨,李笑霏,黄鹏,王宇田,付雪
受保护的技术使用者：国网北京市电力公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5