專(zhuān)利名稱(chēng)：包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)，尤其涉及一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃的重要組成部分，也是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)， 其對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行都極其重要。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)包括兩方面的含義，即用以指安裝在國(guó)家機(jī)關(guān)、企業(yè)、居民等用戶(hù)處的各種用電設(shè)備，也可用以描述上述用電設(shè)備所消耗的電力電量的數(shù)值。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是以電力負(fù)荷為對(duì)象進(jìn)行的一系列預(yù)測(cè)工作。從預(yù)測(cè)對(duì)象來(lái)看，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)包括對(duì)未來(lái)電力需求量(功率)的預(yù)測(cè)和對(duì)未來(lái)用電量(能量)的預(yù)測(cè)以及對(duì)負(fù)荷曲線(xiàn)的預(yù)測(cè)。其主要工作是預(yù)測(cè)未來(lái)電力負(fù)荷的時(shí)間分布和空間分布，為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行提供可靠的決策依據(jù)。但電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值與系統(tǒng)實(shí)際需要的負(fù)荷值存在一定的誤差，減小這個(gè)誤差有利于系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，通過(guò)本發(fā)明調(diào)度系統(tǒng)及其調(diào)度方法，可以大大減小系統(tǒng)實(shí)際需要的負(fù)荷值與電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，包括用于產(chǎn)出熱水的水源熱泵；集中式熱吸收式制冷機(jī)，連接水源熱泵的熱水出口，并將熱水轉(zhuǎn)化為冷水；空調(diào)器，產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；控制空調(diào)器的空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)；采集用戶(hù)非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機(jī)相連接的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管，所述集中式熱吸收式制冷機(jī)生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管中產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表，用于檢測(cè)所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)；第一遠(yuǎn)程集中控制器，采集水源熱泵的耗電出力電量和集中式熱吸收式制冷機(jī)的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和耗電出力電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；第二遠(yuǎn)程集中控制器，其內(nèi)存儲(chǔ)有制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管與水源熱泵之間的距離信息，采集所述用戶(hù)非制冷用電的電表所檢測(cè)的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表檢測(cè)的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管與水源熱泵之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置；綜合調(diào)度控制裝置，根據(jù)制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管與水源熱泵之間距離計(jì)算并生成最終調(diào)度控制水源熱泵的耗電出力和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力以及用戶(hù)不同時(shí)刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號(hào)；所述第一遠(yuǎn)程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號(hào)后，以該調(diào)度控制信號(hào)控制水源熱泵的控制執(zhí)行裝置動(dòng)作；所述第二遠(yuǎn)程集中控制器接收到綜合調(diào)度控制裝置所發(fā)出的調(diào)度控制信號(hào)后，以該調(diào)度控制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)、制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)作。所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)，通過(guò)第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)，通過(guò)第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述水源熱泵控制執(zhí)行裝置，通過(guò)第一遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置耦合；所述綜合調(diào)度控制裝置包括接收第一遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的水源熱泵的耗電出力電量和集中式熱吸收式制冷機(jī)的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元；接收第二遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的用戶(hù)非制冷電表檢測(cè)的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶(hù)管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元；將接收到的所述用戶(hù)非制冷耗電數(shù)據(jù)和制冷冷水消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)解碼器；對(duì)所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并生成調(diào)度控制信號(hào)的調(diào)度控制信號(hào)計(jì)算單元；將所述調(diào)度控制信號(hào)進(jìn)行編碼的信號(hào)轉(zhuǎn)換編碼器；及將編碼后的調(diào)度控制信號(hào)分別傳遞給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器的發(fā)送單元；所述綜合調(diào)度控制裝置通過(guò)電力光纖與云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)連接，并驅(qū)動(dòng)云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)計(jì)算，以獲得調(diào)度控制信號(hào)；所述綜合調(diào)度控制裝置通過(guò)電力光纖接收云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)計(jì)算獲得的調(diào)度控制信號(hào)，然后經(jīng)由電力電纜或無(wú)線(xiàn)傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號(hào)給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器；所述第二遠(yuǎn)程集中控制器包括依次連接的用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器、脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器、計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號(hào)接收解碼器和控制信號(hào)遙控發(fā)射器；用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器與用戶(hù)非制冷電表連接，用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器將檢測(cè)得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器及計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器連接制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表，用于檢測(cè)制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表的采暖流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器將檢測(cè)得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器及計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置；控制信號(hào)接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置發(fā)出的調(diào)度控制信息并進(jìn)行解碼，然后通過(guò)控制信號(hào)遙控發(fā)射器將控制信號(hào)發(fā)送給空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)、制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)作；一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，包括以下步驟1)測(cè)量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測(cè)量一次，其中，ΔΤ為采樣周期，采樣次數(shù)為 τ，T為自然數(shù)1. 1)測(cè)量供給側(cè)采集水源熱泵的耗電出力PWSHP(t)和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力Hchp⑴；1.2)用戶(hù)側(cè)(a) N個(gè)用戶(hù)的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管距水源熱泵的管道距離Si ；(b)N個(gè)用戶(hù)的非制冷耗電量Pi(t)；(c) N個(gè)用戶(hù)的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管的耗冷量Hi (t)；(d) N個(gè)用戶(hù)的空調(diào)器裝機(jī)容量if ；2)計(jì)算
2. 1)計(jì)算所有用戶(hù)總的非制冷用電量
權(quán)利要求
1.一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于包括 用于產(chǎn)出熱水的水源熱泵(A)；集中式熱吸收式制冷機(jī)，連接水源熱泵(A)的熱水出口，將熱水轉(zhuǎn)化為冷水； 空調(diào)器(108)，產(chǎn)生制冷冷風(fēng)； 控制空調(diào)器(108)的空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)(117)； 采集用戶(hù)非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機(jī)相連接的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)，所述集中式熱吸收式制冷機(jī)生產(chǎn)的冷水流入所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)中產(chǎn)生制冷冷風(fēng)；制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表(111)，用于檢測(cè)所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)冷水消耗的數(shù)據(jù)；控制制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)(116)； 第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)，采集水源熱泵(A)的耗電量和集中式熱吸收式制冷機(jī)的供冷出力冷水流量，并將該供冷出力冷水流量和耗電量數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置 (115)；第二遠(yuǎn)程集中控制器(1122)，其內(nèi)存儲(chǔ)有制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)與水源熱泵(A)之間的距離信息，采集所述用戶(hù)非制冷用電的電表所檢測(cè)的非制冷耗電數(shù)據(jù)，采集制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表(111)檢測(cè)的冷水消耗數(shù)據(jù)，然后將上述非制冷耗電數(shù)據(jù)及冷水消耗數(shù)據(jù)以及制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)與水源熱泵㈧之間距離數(shù)據(jù)傳送給綜合調(diào)度控制裝置(115)； 綜合調(diào)度控制裝置(115)，根據(jù)制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管(110)與水源熱泵(A)之間距離計(jì)算并生成最終調(diào)度控制水源熱泵(A)的耗電出力和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力以及用戶(hù)不同時(shí)刻的空調(diào)器的耗電量和供冷量的控制信號(hào)；所述第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號(hào)后，以該調(diào)度控制信號(hào)控制水源熱泵(A)的執(zhí)行裝置動(dòng)作；所述第二遠(yuǎn)程集中控制器(112 接收到綜合調(diào)度控制裝置(11 所發(fā)出的調(diào)度控制信號(hào)后，以該調(diào)度控制信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)(117)、制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)(116)執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)(116)，通過(guò)第二遠(yuǎn)程集中控制器(112)以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(11 耦合；所述空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)(117)，通過(guò)第二遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(115)耦合；所述水源熱泵控制執(zhí)行裝置，通過(guò)第一遠(yuǎn)程集中控制器以遙控方式與所述綜合調(diào)度控制裝置(115)耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(11 包括接收第一遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的水源熱泵(A)的耗電電量和集中式熱吸收式制冷機(jī)的供冷出力冷水流量的第一數(shù)據(jù)接收單元O00)；接收第二遠(yuǎn)程集中控制器發(fā)送的用戶(hù)非制冷電表檢測(cè)的耗電數(shù)據(jù)、制冷冷水消耗數(shù)據(jù)及用戶(hù)管道距離信息的第二數(shù)據(jù)接收單元O01)；將接收到的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)解碼器O02)；對(duì)所述解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器O03)；對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并生成調(diào)度控制信號(hào)的調(diào)度控制信號(hào)計(jì)算單元 O04)；將所述調(diào)度控制信號(hào)進(jìn)行編碼的信號(hào)轉(zhuǎn)換編碼器O05)；及將編碼后的調(diào)度控制信號(hào)分別傳遞給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器的發(fā)送單元(206)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合調(diào)度控制裝置(115)通過(guò)電力光纖(120)與云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)(917)連接，并驅(qū)動(dòng)云計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)(917)計(jì)算，以獲得調(diào)度控制信號(hào)；所述綜合調(diào)度控制裝置(11 通過(guò)電力光纖(120)接收云計(jì)算計(jì)算服務(wù)系統(tǒng)(917)計(jì)算獲得的調(diào)度控制信號(hào)，然后經(jīng)由電力電纜或無(wú)線(xiàn)傳輸方式發(fā)布該調(diào)度控制信號(hào)給第一遠(yuǎn)程集中控制器和第二遠(yuǎn)程集中控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)程集中控制器包括依次連接的用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器、制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器、脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器、計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器，及相互連接的控制信號(hào)接收解碼器和控制信號(hào)遙控發(fā)射器；用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器與用戶(hù)非制冷電表連接，用戶(hù)非制冷電表脈沖計(jì)數(shù)器將檢測(cè)得到的耗電數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器及計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器連接制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表(111)，用于檢測(cè)制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管冷水消耗計(jì)量表(111)的制冷流量數(shù)據(jù)，制冷冷水流量脈沖計(jì)數(shù)器將檢測(cè)得到的制冷流量數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)脈沖信號(hào)編碼轉(zhuǎn)換器及計(jì)量信號(hào)放大發(fā)射器處理后傳送至綜合調(diào)度控制裝置(115)；控制信號(hào)接收解碼器，接收綜合調(diào)度控制裝置(11 發(fā)出的調(diào)度控制信息并進(jìn)行解碼，然后通過(guò)控制信號(hào)遙控發(fā)射器將控制信號(hào)發(fā)送給空調(diào)器遙控開(kāi)關(guān)(117)、制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管流水閥門(mén)遙控開(kāi)關(guān)(116)執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于包括以下步驟·1)測(cè)量以下數(shù)據(jù)每間隔ΔΤ周期測(cè)量一次，其中，ΔT為采樣周期，采樣次數(shù)為T(mén)，T為自然數(shù)·1. 1)測(cè)量供給側(cè)第一遠(yuǎn)程集中控制器(1121)采集水源熱泵(A)的耗電出力PCHP(t) 和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力HCHP(t)；·1. 2)用戶(hù)側(cè)第二遠(yuǎn)程集中控制器(112 采集以下數(shù)據(jù)(a)N個(gè)用戶(hù)的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管距水源熱泵(A)的管道距離Si ；(b)N個(gè)用戶(hù)的非制冷耗電量Pi(t)；(c)N個(gè)用戶(hù)的制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管的耗冷量Hi (t)；(d)N個(gè)用戶(hù)的空調(diào)器裝機(jī)容量if ；·2)計(jì)算·2. 1)計(jì)算所有用戶(hù)總的非制冷用電量
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)的調(diào)度方法，其特征在于調(diào)節(jié)后水源熱泵的耗電出力PCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力hCHP(t)、用戶(hù)不同時(shí)刻空調(diào)器耗電量Pehp(t，1)和供冷量hEHP(t，1)的計(jì)算方法為聯(lián)合以下公式⑴ (9)即可得知在Δρ最小的情況下，調(diào)節(jié)后水源熱泵的耗電出力PaiP(t)和集中式熱吸收式制冷機(jī)的冷出力hCHP(t)以及用戶(hù)不同時(shí)刻空調(diào)器耗電量pEHP(t，1)和供冷量hEHP(t，1)(A)確立目標(biāo)函數(shù)
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種包括水源熱泵的冷電聯(lián)合調(diào)度系統(tǒng)及方法，包括水源熱泵、集中式熱吸收式制冷機(jī)、空調(diào)器、電能表、制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管、耗冷計(jì)量表及采集所述電能表檢測(cè)的耗電數(shù)據(jù)及耗冷計(jì)量表檢測(cè)的制冷耗冷數(shù)據(jù)的第二遠(yuǎn)程集中控制器、通過(guò)第一～二遠(yuǎn)程集中控制器控制所述水源熱泵、空調(diào)器及制冷風(fēng)機(jī)盤(pán)管運(yùn)行的調(diào)度控制裝置。本發(fā)明通過(guò)采集用戶(hù)至冷源的管道距離，大大減小系統(tǒng)實(shí)際需要的負(fù)荷值與電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值之間的誤差，以有利于系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃，減小調(diào)度困難。
文檔編號(hào)F25B29/00GK102510065SQ20111032025
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月23日
發(fā)明者吳鍇, 楊玉龍, 龍虹毓 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)