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专利号: 2019103214984
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于边缘计算和空调需求响应的配电网电压调节控制系统,其特征在于,包括云平台,电压监测模块,抽头控制模块,边缘计算模块,空调监测控制模块和室内温度监测模块;

其中,所述云平台分别与电压监测模块,抽头控制模块和边缘计算模块连接,接收边缘计算模块和电压监测模块传递的信息,进行配电网信息整合处理,根据配电网节点电压的变化,传输信号至抽头控制模块调节配电网电压,实现信息整合判断和配电网的电压调节控制;

所述电压监测模块,监测配电网整体节点的电压,以及各配电线的电压,并通过信号传输给云平台;

所述抽头控制模块,接收云平台传递的信号,实时移动抽头进行配电网整体节点的电压调控,并且将控制状态反馈至云平台;

所述边缘计算模块,接收云平台传递的有功调节需求信息、空调监测控制模块传递的可调控空调运行数量、空调运行状况监测信息和室内温度监测模块传递的室内温度信息,进行信息处理;传递控制信号给空调监测控制模块,调控空调运行状况,进行电压有功需求调节;整合有功需求信息,传输信号给云平台;

所述空调监测控制模块,接收边缘计算模块传递信号,对于空调运行状况进行实时控制,进行电压有功需求调节,对空调运行状况进行监测,传递空调运行状况信息信号给边缘计算模块。

2.一种如权利要求1所述的基于边缘计算和空调需求响应的配电网电压调节控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S10,电压监测模块实时监测配电网节点电压,将电压信息传输给云平台;

S20,云平台接收电压监测模块的信息,进行电压信息的整合处理,传输给抽头控制模块,进行配电网变压器输出电压的设定,抽头控制模块传递电压控制情况信息给云平台,云平台根据电压情况,进行有功需求计算;

S30,云平台传递有功需求信息给边缘计算模块,边缘计算模块接收空调监测控制模块传递的可调控空调运行数量及空调运行状况信息和室内温度监测模块传输的室内温度信息,进行信息整合处理,再对空调组运行状况进行调控;

S40,边缘计算模块将控制信号发送给空调监测控制模块,通过空调的有功调节对配电网电压进行实时调控,同时空调监测控制模块传输空调运行状况信息给边缘计算模块,边缘计算模块进行信息整合处理,传输有功信息信号给云平台,实现电压的实时调节和控制。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S20中有功需求记为SV计算公式如下:其中,|V|表示电压量,θ表示注入的有功能量的角度,P表示有功能量,Q表示无功能量,表示能量流动方程的偏导式,SVP和SVQ表示有功能量的电压量灵敏度,SδP和SδQ表示电压角灵敏度。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S30中对空调组运行状况进行调控公式如下:Hgain=HAC+Hinternal+Hsolar=P·COP+∈A+Pincident(t)ACOP=-θ·[TA-T0]+δ

Hloss=KAs(TA-T0)+cAρAV(TA-T0)n

其中,CA、ρA、V分别表示空气的热容量、空气密度和房间的体积,dTA/dt表示温度在时间间隔内的变化量,HAC表示空调释放的热风或冷风,Hinternal表示设备以及人体释放的热量和Hsolar表示太阳光的热量,P和COP表示空调的功率和效率参数,∈表示室内设备和人体放热的参数,A表示房间面积,Pincident(t)是随时间变化的吸收太阳光的热量参数,TA表示房间温度、T0表示环境温度相,θ和δ是COP和[TA-T0]线性函数关系的参数,K表示热交换参数,AS表示建筑框架的表面积,n是空气交换的次数,Tset表示设定温度,Thy表示迟滞温度。