專利名稱：包括水源熱泵的冷電聯合調度系統及方法
技術領域：
本發明涉及城市綜合能源供應系統，尤其涉及一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統及方法。
背景技術：
電力負荷預測是電力系統規劃的重要組成部分，也是電力系統經濟運行的基礎， 其對電力系統規劃和運行都極其重要。電力負荷預測包括兩方面的含義，即用以指安裝在國家機關、企業、居民等用戶處的各種用電設備，也可用以描述上述用電設備所消耗的電力電量的數值。電力負荷預測是以電力負荷為對象進行的一系列預測工作。從預測對象來看，電力負荷預測包括對未來電力需求量(功率)的預測和對未來用電量(能量)的預測以及對負荷曲線的預測。其主要工作是預測未來電力負荷的時間分布和空間分布，為電力系統規劃和運行提供可靠的決策依據。但電力負荷預測值與系統實際需要的負荷值存在一定的誤差，減小這個誤差有利于系統運行和規劃，減小調度困難。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統及方法，通過本發明調度系統及其調度方法，可以大大減小系統實際需要的負荷值與電力負荷預測值之間的誤差，以有利于系統運行和規劃，減小調度困難。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，包括用于產出熱水的水源熱泵；集中式熱吸收式制冷機，連接水源熱泵的熱水出口，并將熱水轉化為冷水；空調器，產生制冷冷風；控制空調器的空調器遙控開關；采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風機盤管，所述集中式熱吸收式制冷機生產的冷水流入所述制冷風機盤管中產生制冷冷風；制冷風機盤管冷水消耗計量表，用于檢測所述制冷風機盤管冷水消耗的數據；控制制冷風機盤管的制冷風機盤管流水閥門遙控開關；第一遠程集中控制器，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據傳送給綜合調度控制裝置；第二遠程集中控制器，其內存儲有制冷風機盤管與水源熱泵之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數據，采集制冷風機盤管冷水消耗計量表檢測的冷水消耗數據，然后上述非制冷耗電數據及冷水消耗數據以及制冷風機盤管與水源熱泵之間距離數據傳送給綜合調度控制裝置；綜合調度控制裝置，根據制冷風機盤管與水源熱泵之間距離計算并生成最終調度控制水源熱泵的耗電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠程集中控制器接收到綜合調度控制裝置所發出的調度控制信號后，以該調度控制信號控制水源熱泵的控制執行裝置動作；所述第二遠程集中控制器接收到綜合調度控制裝置所發出的調度控制信號后，以該調度控制信號分別驅動空調器遙控開關、制冷風機盤管流水閥門遙控開關執行開關機動作。所述制冷風機盤管流水閥門遙控開關，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調度控制裝置耦合；所述空調器遙控開關，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調度控制裝置耦合；所述水源熱泵控制執行裝置，通過第一遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調度控制裝置耦合；所述綜合調度控制裝置包括接收第一遠程集中控制器發送的水源熱泵的耗電出力電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數據接收單元；接收第二遠程集中控制器發送的用戶非制冷電表檢測的耗電數據、制冷冷水消耗數據及用戶管道距離信息的第二數據接收單元；將接收到的所述用戶非制冷耗電數據和制冷冷水消耗數據進行解碼的數據解碼器；對所述解碼后的數據進行存儲的數據存儲器；對數據存儲器內所存儲的數據進行計算并生成調度控制信號的調度控制信號計算單元；將所述調度控制信號進行編碼的信號轉換編碼器；及將編碼后的調度控制信號分別傳遞給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器的發送單元；所述綜合調度控制裝置通過電力光纖與云計算計算服務系統連接，并驅動云計算服務系統計算，以獲得調度控制信號；所述綜合調度控制裝置通過電力光纖接收云計算計算服務系統計算獲得的調度控制信號，然后經由電力電纜或無線傳輸方式發布該調度控制信號給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器；所述第二遠程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數器、制冷冷水流量脈沖計數器、脈沖信號編碼轉換器、計量信號放大發射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發射器；用戶非制冷電表脈沖計數器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數器將檢測得到的耗電數據經過脈沖信號編碼轉換器及計量信號放大發射器處理后傳送至綜合調度控制裝置；制冷冷水流量脈沖計數器連接制冷風機盤管冷水消耗計量表，用于檢測制冷風機盤管冷水消耗計量表的采暖流量數據，制冷冷水流量脈沖計數器將檢測得到的制冷流量數據經過脈沖信號編碼轉換器及計量信號放大發射器處理后傳送至綜合調度控制裝置；控制信號接收解碼器，接收綜合調度控制裝置發出的調度控制信息并進行解碼，然后通過控制信號遙控發射器將控制信號發送給空調器遙控開關、制冷風機盤管流水閥門遙控開關執行開關機動作；一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統的調度方法，包括以下步驟1)測量以下數據每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔΤ為采樣周期，采樣次數為 τ，T為自然數1. 1)測量供給側采集水源熱泵的耗電出力PWSHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力Hchp⑴；1.2)用戶側(a) N個用戶的制冷風機盤管距水源熱泵的管道距離Si ；(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；(c) N個用戶的制冷風機盤管的耗冷量Hi (t)；(d) N個用戶的空調器裝機容量if ；2)計算
2. 1)計算所有用戶總的非制冷用電量
權利要求
1.一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，其特征在于包括 用于產出熱水的水源熱泵(A)；集中式熱吸收式制冷機，連接水源熱泵(A)的熱水出口，將熱水轉化為冷水； 空調器(108)，產生制冷冷風； 控制空調器(108)的空調器遙控開關(117)； 采集用戶非制冷用電的電表；與集中式熱吸收式制冷機相連接的制冷風機盤管(110)，所述集中式熱吸收式制冷機生產的冷水流入所述制冷風機盤管(110)中產生制冷冷風；制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測所述制冷風機盤管(110)冷水消耗的數據；控制制冷風機盤管(110)的制冷風機盤管流水閥門遙控開關(116)； 第一遠程集中控制器(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據傳送給綜合調度控制裝置 (115)；第二遠程集中控制器(1122)，其內存儲有制冷風機盤管(110)與水源熱泵(A)之間的距離信息，采集所述用戶非制冷用電的電表所檢測的非制冷耗電數據，采集制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)檢測的冷水消耗數據，然后將上述非制冷耗電數據及冷水消耗數據以及制冷風機盤管(110)與水源熱泵㈧之間距離數據傳送給綜合調度控制裝置(115)； 綜合調度控制裝置(115)，根據制冷風機盤管(110)與水源熱泵(A)之間距離計算并生成最終調度控制水源熱泵(A)的耗電出力和集中式熱吸收式制冷機的冷出力以及用戶不同時刻的空調器的耗電量和供冷量的控制信號；所述第一遠程集中控制器(1121)接收到綜合調度控制裝置(11 所發出的調度控制信號后，以該調度控制信號控制水源熱泵(A)的執行裝置動作；所述第二遠程集中控制器(112 接收到綜合調度控制裝置(11 所發出的調度控制信號后，以該調度控制信號分別驅動空調器遙控開關(117)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(116)執行開關機動作。
2.根據權利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，其特征在于，所述制冷風機盤管流水閥門遙控開關(116)，通過第二遠程集中控制器(112)以遙控方式與所述綜合調度控制裝置(11 耦合；所述空調器遙控開關(117)，通過第二遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調度控制裝置(115)耦合；所述水源熱泵控制執行裝置，通過第一遠程集中控制器以遙控方式與所述綜合調度控制裝置(115)耦合。
3.根據權利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，其特征在于，所述綜合調度控制裝置(11 包括接收第一遠程集中控制器發送的水源熱泵(A)的耗電電量和集中式熱吸收式制冷機的供冷出力冷水流量的第一數據接收單元O00)；接收第二遠程集中控制器發送的用戶非制冷電表檢測的耗電數據、制冷冷水消耗數據及用戶管道距離信息的第二數據接收單元O01)；將接收到的所述數據進行解碼的數據解碼器O02)；對所述解碼后的數據進行存儲的數據存儲器O03)；對數據存儲器內所存儲的數據進行計算并生成調度控制信號的調度控制信號計算單元 O04)；將所述調度控制信號進行編碼的信號轉換編碼器O05)；及將編碼后的調度控制信號分別傳遞給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器的發送單元(206)。
4.根據權利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，其特征在于，所述綜合調度控制裝置(115)通過電力光纖(120)與云計算計算服務系統(917)連接，并驅動云計算服務系統(917)計算，以獲得調度控制信號；所述綜合調度控制裝置(11 通過電力光纖(120)接收云計算計算服務系統(917)計算獲得的調度控制信號，然后經由電力電纜或無線傳輸方式發布該調度控制信號給第一遠程集中控制器和第二遠程集中控制器。
5.根據權利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統，其特征在于，所述第二遠程集中控制器包括依次連接的用戶非制冷電表脈沖計數器、制冷冷水流量脈沖計數器、脈沖信號編碼轉換器、計量信號放大發射器，及相互連接的控制信號接收解碼器和控制信號遙控發射器；用戶非制冷電表脈沖計數器與用戶非制冷電表連接，用戶非制冷電表脈沖計數器將檢測得到的耗電數據經過脈沖信號編碼轉換器及計量信號放大發射器處理后傳送至綜合調度控制裝置(115)；制冷冷水流量脈沖計數器連接制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)，用于檢測制冷風機盤管冷水消耗計量表(111)的制冷流量數據，制冷冷水流量脈沖計數器將檢測得到的制冷流量數據經過脈沖信號編碼轉換器及計量信號放大發射器處理后傳送至綜合調度控制裝置(115)；控制信號接收解碼器，接收綜合調度控制裝置(11 發出的調度控制信息并進行解碼，然后通過控制信號遙控發射器將控制信號發送給空調器遙控開關(117)、制冷風機盤管流水閥門遙控開關(116)執行開關機動作。
6.根據權利要求1所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統的調度方法，其特征在于包括以下步驟·1)測量以下數據每間隔ΔΤ周期測量一次，其中，ΔT為采樣周期，采樣次數為T，T為自然數·1. 1)測量供給側第一遠程集中控制器(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的冷出力HCHP(t)；·1. 2)用戶側第二遠程集中控制器(112 采集以下數據(a)N個用戶的制冷風機盤管距水源熱泵(A)的管道距離Si ；(b)N個用戶的非制冷耗電量Pi(t)；(c)N個用戶的制冷風機盤管的耗冷量Hi (t)；(d)N個用戶的空調器裝機容量if ；·2)計算·2. 1)計算所有用戶總的非制冷用電量
7.根據權利要求6所述的一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統的調度方法，其特征在于調節后水源熱泵的耗電出力PCHP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力hCHP(t)、用戶不同時刻空調器耗電量Pehp(t，1)和供冷量hEHP(t，1)的計算方法為聯合以下公式⑴ (9)即可得知在Δρ最小的情況下，調節后水源熱泵的耗電出力PaiP(t)和集中式熱吸收式制冷機的冷出力hCHP(t)以及用戶不同時刻空調器耗電量pEHP(t，1)和供冷量hEHP(t，1)(A)確立目標函數
全文摘要
本發明公開了一種包括水源熱泵的冷電聯合調度系統及方法，包括水源熱泵、集中式熱吸收式制冷機、空調器、電能表、制冷風機盤管、耗冷計量表及采集所述電能表檢測的耗電數據及耗冷計量表檢測的制冷耗冷數據的第二遠程集中控制器、通過第一～二遠程集中控制器控制所述水源熱泵、空調器及制冷風機盤管運行的調度控制裝置。本發明通過采集用戶至冷源的管道距離，大大減小系統實際需要的負荷值與電力負荷預測值之間的誤差，以有利于系統運行和規劃，減小調度困難。
文檔編號F25B29/00GK102510065SQ20111032025
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月23日 優先權日2011年10月23日
發明者吳鍇, 楊玉龍, 龍虹毓 申請人:西安交通大學