(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210894239.2 (22)申请日 2022.07.27 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114935205 A (43)申请公布日 2022.08.23 (73)专利权人 国网湖北省电力有限公司营销服 务中心 （计量中心） 地址 430080 湖北省武汉市东湖生态旅游 风景区青 王路488号 (72)发明人 彭涛　樊立攀　田瑞　傅晨　刘鸣　 周世祺　刘喆成　余鹤　汪应春　 魏伟　王文　叶睿文　赵煜东　 王璟韬　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 胡盛登(51)Int.Cl. F24F 11/63(2018.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01) 审查员 孙源 (54)发明名称 多变频空调的双模型优化的协同控制方法 (57)摘要 本申请涉及一种多变频空调的双模型优化 的协同控制方法， 包括以下步骤： 针对具有可再 生新能源消纳能力的微型电网需求侧资源调度 中的供需平衡问题进行系统框架构建； 对单个变 频空调进行双模 型的数学建模； 在室内温度满足 舒适温度范围约束目标的前提下， 对变频空调设 定跟踪目标； 建立多变频空调之间的信息交流拓 扑关系； 根据双模型和控制目标， 设计迭代优化 的协同控制策略； 给出相关数据， 根据MATLAB进 行可行性分析和理论验证； 在满足室内温度舒适 度约束的前提下实现具有可再生新能源消纳 的 电网需求侧资源调度中的供需平衡问题。 本申请 解决具有温度舒适度约束的协同跟踪目标的耦 合复杂网络问题。 权利要求书4页 说明书10页 附图3页 CN 114935205 B 2022.10.25 CN 114935205 B 1.一种多变频空调的双模型优化的协同控制方法， 其特 征在于， 包括以下 具体步骤： S1.针对具有可再生新能源消纳能力的微型电网需求侧资源调度中的供需平衡问题进 行系统框架构建； S2. 对单个变频空调进行双模型的数 学建模； S3. 在室内温度满足舒 适温度范围约束目标的前提下， 对变频空调设定跟踪目标； S4. 建立多变频空调之间的信息交流拓扑关系； S5. 根据双模型和控制目标， 设计迭代优化的协同控制策略； S6.给出相关数据， 根据MATLAB进行 可行性分析和理论验证； S7.在满足室内温度舒适度约束的前提下实现具有可再生新能源消纳的电网需求侧资 源调度中的供需平衡问题； 所述步骤S 1中为了满足电网需求侧资源调度中的供需平衡问题， 具有可再生新能源消 纳的新型电网产生的电能总和与N个多变频空调负载 所消耗的电能应该满足如下关系:             (1) 其中， 代表第 个变频空调在 时刻所消耗的能量； 代表具有可再生新能 源消纳的新型电网产生的电能总和； 由于多变频空调系统本身受到硬件设备的限制， 因此导致变频空调的消耗功率应该满 足如下约束：       （2） 其中， 代表多变频空调系统的额定功率； 所述步骤S2中对于多变频空调系统其产生的温度与消耗功率关系如下：         （3） 其中， 代表变频空调在 时刻产生的温度； 代表室内环境温度； 代表 各种不确定性的扰动因素； 代表采样间隔； 代表热电容系数； 代表热阻抗系数； 代表可控调节负载效率； 由于在实际应用中 都是直接获得的常数， 因此对上述式子 （3） 进 行如下处 理： 首先令 表示变频空调产生的温度与室内环境温度的波动差值， 则式子 （3） 变成如下模型：    （4）权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114935205 B 2然后在对第 个变频空调在 时刻所消耗 的能量 求导并离散化处理得到如下 模型：       （5） 其中 代表控制输入， 代表采样间隔； 从而得到单个变频空调的双模型数学建模， 即公式 （4） 和 （5） ； 为了保证室内温度始终 保持在一个舒适的环 境下， 因此变频空调 产生的温度与室内环境 温度的波动差值 必 须满足如下约束：       （6） 其中 分别代表温度波动的最小值和最大值； 所述步骤S3中对变频空调设定跟踪目标 具体为， 根据式子 （1） 进行如下处 理：      （7） 只需要保证其中一个变频空调消耗的功率跟踪可再生能源产生的总功率的N分之一， 即 ， 其余的变频空调跟踪相邻的邻居节点， 即：        （8） ； 所述步骤S5中根据双模型和控制目标， 设计迭代优化的协同控制策略具体为， 令扰动 ， 即， 不考虑外部扰动等不确定性因素， 因此双模型公式 （4） 和 （5） 整合 成如下空间向量模型：     （9） 其中， 然后针对式子 （9） ， 结 合室内温度舒适度约束公式 （6） 和 变频空调跟踪目标公式 （8） 得到如下迭代优化的协调控 制策略：       （10） 其中 代表在 时刻往后迭代 步的状态， 代表在 时刻往后迭代 步的控制输入， 代表迭代步数， 代表跟踪目标， 和 代表权值矩阵； 对上述迭代优化方程 （10） 求偏导即可 得到最优 控制序列， 从而实现协调控制目标。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114935205 B 3