有效
一种建筑物冷水机组需求响应控制方法及装置
杜斌、王可、曾凯文、刘嘉宁、林斌、苏卓
广东电网有限责任公司
摘要
本发明公开了一种建筑物冷水机组需求响应控制方法及装置,该方法在接收负荷削减需求指令时,根据负荷削减需求指令确定所需的当前负荷削减功率消耗,并获取冷水机组的当前运行状态参数;然后将当前负荷削减功率消耗以及当前运行状态参数输入到建筑物冷水机组运行控制模型中,模型输出在该当前负荷削减功率消耗所需的当前冷机出水温度变化量以及当前循环泵转速调整量,最后根据当前冷机出水温度变化量以及所述当前循环泵转速调整量,调整建筑物冷水机组的运行状态。通过实施本发明能够根据实时的负荷削减需求对建筑物冷水机组的运行状态进行调整,从而满足负荷削减需求缓解电力高峰期的供电压力。
1.一种建筑物冷水机组需求响应控制方法,其特征在于,包括:在接收负荷削减需求指令时,根据所述负荷削减需求指令确定所需的当前负荷削减功率消耗,并获取冷水机组的当前运行状态参数;其中,所述当前运行状态参数包括:当前冷机出水温度、当前冷机回水温度、当前风机转速以及当前循环泵转速;将所述当前负荷削减功率消耗以及所述当前运行状态参数输入至建筑物冷水机组运行控制模型中,以使所述建筑物冷水机组运行控制模型确定当前冷机出水温度变化量以及当前循环泵转速调整量;根据所述当前冷机出水温度变化量以及所述当前循环泵转速调整量,调整建筑物冷水机组的运行状态;其中,所述建筑物冷水机组运行控制模型的构建,具体包括:获取历史负荷削减功率消耗、冷水机组的历史运行状态参数以及冷水机组的设备参数;以历史负荷削减功率消耗以及历史运行状态参数对深度强化学习模型进行训练,以使深度强化学习模型输出历史冷机出水温度变化量以及历史循环泵转速调整量;将训练完成的深度强化学习模型作为所述建筑物冷水机组运行控制模型;其中,所述深度强化学习模型的状态空间为,历史运行状态参数以及所述历史负荷削减功率消耗;所述深度强化学习模型的动作空间为,历史冷机出水温度变化量以及历史循环泵转速调整量;所述深度强化学习模型的动作奖励的构建包括:根据所述历史运行状态参数以及所述设备参数计算负荷削减前的历史冷机输出冷功率以及负荷削减前的历史冷水机组功率消耗;根据所述历史运行状态参数、所述设备参数、所述历史冷机出水温度变化量以及所述历史循环泵转速调整量计算负荷削减后的历史冷机输出冷功率以及负荷削减后的历史冷水机组功率消耗;根据负荷削减前的历史冷机输出冷功率、负荷削减前的历史冷水机组功率消耗、负荷削减后的历史冷机输出冷功率以及负荷削减后的历史冷水机组功率消耗构建深度强化学习模型的动作奖励。
2.如权利要求1所述的建筑物冷水机组需求响应控制方法,其特征在于,冷水机组的设备参数包括:冷机效率、冷机制冷系数、冷机流质比热容、风机功率消耗系数以及循环泵功率消耗系数;历史运行状态参数包括:历史冷机出水温度、历史冷机回水温度、历史风机转速以及历史循环泵转速。
3.如权利要求2所述的建筑物冷水机组需求响应控制方法,其特征在于,所述根据所述历史运行状态参数以及所述设备参数计算负荷削减前的历史冷机输出冷功率以及负荷削减前的历史冷水机组功率消耗,具体包括:根据历史冷机出水温度、历史冷机回水温度、历史循环泵转速以及冷机流质比热容计算历史冷机功率消耗;根据历史风机转速以及风机功率消耗系数计算历史空气处理单元功率消耗;根据历史循环泵转速以及循环泵功率消耗系数计算历史循环泵功率消耗;根据所述历史冷机功率消耗、历史空气处理单元功率消耗以及历史循环泵功率消耗生成所述负荷削减前的历史冷水机组功率消耗;根据历史冷机功率消耗、冷机效率以及冷机制冷系数计算负荷削减前的历史冷机输出冷功率。
4.如权利要求2所述的建筑物冷水机组需求响应控制方法,其特征在于,所述根据所述历史运行状态参数、所述设备参数、所述历史冷机出水温度变化量以及所述历史循环泵转速调整量计算负荷削减后的历史冷机输出冷功率以及负荷削减后的历史冷水机组功率消耗,具体包括:根据历史冷机回水温度以及历史冷机出水温度变化量,计算负荷削减后的第二历史冷机回水温度;根据历史循环泵转速以及历史循环泵转速调整量,计算负荷削减后的第二历史循环泵转速;根据历史冷机出水温度、第二历史冷机回水温度、第二历史循环泵转速以及冷机流质比热容计算负荷削减后的第二历史冷机功率消耗;根据历史风机转速以及风机功率消耗系数计算历史空气处理单元功率消耗;根据第二历史循环泵转速以及循环泵功率消耗系数计算负荷削减后的第二历史循环泵功率消耗;根据所述第二历史冷机功率消耗、历史空气处理单元功率消耗以及第二历史循环泵功率消耗生成所述负荷削减后的历史冷水机组功率消耗;根据第二历史冷机功率消耗、冷机效率以及冷机制冷系数计算负荷削减后的历史冷机输出冷功率。
5.一种建筑物冷水机组需求响应控制装置,其特征在于,包括数据获取模块、冷水机组参数调整模块、冷水机组运行控制模块以及模型构建模块;所述数据获取模块,用于在接收负荷削减需求指令时,根据所述负荷削减需求指令确定所需的当前负荷削减功率消耗,并获取冷水机组的当前运行状态参数;其中,所述当前运行状态参数包括:当前冷机出水温度、当前冷机回水温度、当前风机转速以及当前循环泵转速;所述冷水机组参数调整模块,用于将所述当前负荷削减功率消耗以及所述当前运行状态参数输入至建筑物冷水机组运行控制模型中,以使所述建筑物冷水机组运行控制模型确定当前冷机出水温度变化量以及当前循环泵转速调整量;所述冷水机组运行控制模块,用于根据所述当前冷机出水温度变化量以及所述当前循环泵转速调整量,调整建筑物冷水机组的运行状态;所述模型构建模块,用于获取历史负荷削减功率消耗、冷水机组的历史运行状态参数以及冷水机组的设备参数;以历史负荷削减功率消耗以及历史运行状态参数对深度强化学习模型进行训练,以使深度强化学习模型输出历史冷机出水温度变化量以及历史循环泵转速调整量;将训练完成的深度强化学习模型作为所述建筑物冷水机组运行控制模型;其中,所述深度强化学习模型的状态空间为,历史运行状态参数以及所述历史负荷削减功率消耗;所述深度强化学习模型的动作空间为,历史冷机出水温度变化量以及历史循环泵转速调整量;所述深度强化学习模型的动作奖励的构建包括:根据所述历史运行状态参数以及所述设备参数计算负荷削减前的历史冷机输出冷功率以及负荷削减前的历史冷水机组功率消耗;根据所述历史运行状态参数、所述设备参数、所述历史冷机出水温度变化量以及所述历史循环泵转速调整量计算负荷削减后的历史冷机输出冷功率以及负荷削减后的历史冷水机组功率消耗;根据负荷削减前的历史冷机输出冷功率、负荷削减前的历史冷水机组功率消耗、负荷削减后的历史冷机输出冷功率以及负荷削减后的历史冷水机组功率消耗构建深度强化学习模型的动作奖励。
6.如权利要求5所述的建筑物冷水机组需求响应控制装置,其特征在于,冷水机组的设备参数包括:冷机效率、冷机制冷系数、冷机流质比热容、风机功率消耗系数以及循环泵功率消耗系数;历史运行状态参数包括:历史冷机出水温度、历史冷机回水温度、历史风机转速以及历史循环泵转速。
7.如权利要求6所述的建筑物冷水机组需求响应控制装置,其特征在于,所述模型构建模块包括:第一计算单元;所述第一计算单元,用于根据历史冷机出水温度、历史冷机回水温度、历史循环泵转速以及冷机流质比热容计算历史冷机功率消耗;根据历史风机转速以及风机功率消耗系数计算历史空气处理单元功率消耗;根据历史循环泵转速以及循环泵功率消耗系数计算历史循环泵功率消耗;根据所述历史冷机功率消耗、历史空气处理单元功率消耗以及历史循环泵功率消耗生成所述负荷削减前的历史冷水机组功率消耗;根据历史冷机功率消耗、冷机效率以及冷机制冷系数计算负荷削减前的历史冷机输出冷功率。
8.如权利要求7所述的建筑物冷水机组需求响应控制装置,其特征在于,所述模型构建模块还包括:第二计算单元;所述第二计算单元,用于根据历史冷机回水温度以及历史冷机出水温度变化量,计算负荷削减后的第二历史冷机回水温度;根据历史循环泵转速以及历史循环泵转速调整量,计算负荷削减后的第二历史循环泵转速;根据历史冷机出水温度、第二历史冷机回水温度、第二历史循环泵转速以及冷机流质比热容计算负荷削减后的第二历史冷机功率消耗;根据历史风机转速以及风机功率消耗系数计算历史空气处理单元功率消耗;根据第二历史循环泵转速以及循环泵功率消耗系数计算负荷削减后的第二历史循环泵功率消耗;根据所述第二历史冷机功率消耗、历史空气处理单元功率消耗以及第二历史循环泵功率消耗生成所述负荷削减后的历史冷水机组功率消耗;根据第二历史冷机功率消耗、冷机效率以及冷机制冷系数计算负荷削减后的历史冷机输出冷功率。



