(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211303029.8 (22)申请日 2022.10.24 (71)申请人 东南大学 地址 210096 江苏省南京市玄武区新 街口 街道四牌楼 2号 (72)发明人 蒙璟　宋梦　高赐威　 (74)专利代理 机构 北京同辉知识产权代理事务 所(普通合伙) 11357 专利代理师 王艳秋 (51)Int.Cl. H02J 3/28(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/14(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种基于建筑可调节资源的广义储能两阶 段优化配 置方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于建筑可调节资源的 广义储能两阶段优化配置方法， 用来平抑电力系 统功率波动并降低储能配置成本， 属于电力系统 领域。 本发明包括以下步骤： (1)基于中央空调调 节特性， 提出了中央空调广义储能模型； (2)基于 楼宇充电桩充放电特性， 提出了楼 宇充电桩广义 储能模型； (3)提出了楼宇锂电池储能的广义储 能模型； (4)提出了一种基于商业建筑负荷的广 义储能两阶段优化配置方法， 在平抑配电网电压 波动的同时有效减少锂电池储能成本。 本发明提 出的储能两阶段优化配置方法基于商业建筑可 调节资源， 该方法能有效优化锂电池储能的配置 容量， 更好地解决建筑内部可调节资源能量管理 问题。 权利要求书7页 说明书15页 附图1页 CN 115513978 A 2022.12.23 CN 115513978 A 1.一种基于建筑可调节资源的广义储能两阶段优化配置方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： (1)基于中央空调 调节特性， 提出了中央空调广义储能模型； (2)基于楼宇充电桩充放电特性， 提出了楼宇充电桩广义储能模型； (3)提出了楼宇锂电池 储能的广义储能模型； (4)提出了一种基于商业建筑负荷的广义储能两阶段优化配置方法， 在平抑配电网电 压波动的同时有效减少锂电池 储能成本 。 2.根据权利要求1所述的一种基于建筑可调节资源的广义储能两阶段优化配置方法， 其特征在于， 所述 步骤(1)按以下步骤进行： 中央空调系统的可调参数众多， 并通过冷量作为媒介相互形成联系， 空调的可调量为 温度和流量， 包括冷冻水出水温度、 冷冻水流量以及末端风机风量， 可调量与电气量之 间通 过冷量相联系， 电气量为各部分消 耗的电功率以及实时可调功率， 包括可上调功率与可下 调功率， 其中制冷机功 率、 冷冻水泵功 率和风机功 率分别受冷冻水出水温度、 冷冻水流量和 风机风量制约； 此外， 空调的电气量还受启停控制以及外部环境的影响， 突然启动或停 运会 获得最大可调功率， 室外温度、 室内温度以及室内人员流动情况会对空调系统各部分的实 际功率产生影响， 制冷系统作为中央空调系统的冷源， 与冷冻水泵和相关电机一共消耗整栋建筑近50％ 的电能， 对于电网调度， 得到制冷系统功率模型如下： 其中， 为送入区域的冷量， ca为空气的比热容值， εe为制冷机的热传递效率， EERt为制 冷机能效比， 为风机送风量， Ttsa为送风温度， 为用户区域室温， Ptch表示制冷系统功 率， 每个用户区域末端都有一个空气处理单元用于冷冻水与室内空气进行热交换， 得到风 系统功率模型如下： 其中， Ptf为风机电功率， c0‑3为风机的性能系 数， 为t时刻所有区域的风机送风量之 和； 每个用户区域的热参数模型如下： 其中， Cl和Rl分别为区域热容和热阻， Ttout表示室外温度， 为区域得 热量； 求解上式的微分方程得到区域内空气温度的变化过程， 令 则上式可表示 为：权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115513978 A 2根据房间热参数模型， 系统稳态时， 由此可得 通过以下优化问题求 解稳态时的送风 量及送风温度： 通过以上优化问题结果进一 步计算系统稳态 功率： PtHVAC,s＝Ptch,s+Ptf,s      (8) 其中 为中央空调系统稳态时的送风温度； Tlset为用户设定的理想温度； 为稳态 时的系统各区域冷量； Ma,max为单区域制冷系统送风量最大值； Tsa,min、 Tsa,max表示送风温度的 最小最大值， PtHVAC,s、 Ptch,s、 Ptf,s分别表示稳态时中央空调系统总功率、 制冷系统总功率和 风机总功率； 为计算虚拟储能模型的相关参数， 中央空调系统的功率上下限通过以下优化问题求解 得到： 其中， δ表示区域室温与设定温度允许的最大偏差值， 充放电功率上 下限表示如下： 其中， PtVES,max、 PtVES,min分别表示虚拟储能充放电功率的最大最小值， PtHVAC,max、 PtHVAC,min 分别表示由前文优化 求解得到的中央空调系统功率 最大最小值， 充放电功率表示如下： PtVES＝PtHVAC‑PtHVAC,s      (11) 其中， PtVES表示虚拟储能的充放电功率 值， 充电功率 为正， 放电功率 为负， 根据前文中房间室温变化过程， 进行相应 变换可以等效于虚拟储能状态变化过程： 令 代入整理， 上式可表示 为 其中， 各参数的表示如下： 权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115513978 A 3