实现用户热舒适无感化的空调柔性响应控制方法、装置及设备与流程

本发明实施例涉及暖通空调系统调控，特别涉及一种实现用户热舒适无感化的空调柔性响应控制方法、装置及设备。

背景技术：

1、目前建筑全过程能耗总量占全国能源消费总量比重的45.5%。其中，暖通空调能耗在运行过程中超过整栋建筑楼宇能耗的50%。楼宇内的暖通空调可通过需求侧响应，参与配电网的灵活调度，不仅能够从电网运行角度平抑大量不可控负荷接入配电网导致的负荷峰谷差；同时也可从用户耗能角度减少楼宇运营成本及用户支出，提高电力资源利用效率。因此，充分挖掘和调度暖通空调的调节潜力，对促进楼宇能耗管理和需求侧响应均具有重要意义。

2、暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控，以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。暖通空调系统调控直接关系到活动人员的热舒适，实现调控的合理化、智能化不仅可以根据不同时间段和不同场景的需求，精确控制室内温度、湿度、空气质量等参数，提供更舒适的室内环境，还能优化系统的运行效率，避免不必要的能源浪费，减少设备的故障率，降低维护和运营成本，提高经济效益等。

3、传统的暖通空调控制以建筑节能为目标，然而当暖通空调作为电力需求响应的参与对象时，必须按照电力市场的要求和市场机制，调整暖通空调系统的运行模式和参数，以实现电力需求的灵活调控。若暖通空调系统的控制过程中仅考虑电力侧需求，容易出现因粗放控制而导则过度牺牲末端热舒适甚至设备故障等问题，所以在实现空调柔性响应的同时保证末端用户热舒适无感化已是势在必行。

4、目前和曾经使用过的评价环境热舒适的指标很多，主要有有效温度指标，新有效温度，标准有效温度，pmv的指标等。其中，以pmv指标最具代表性，其包含了人体热舒适感相关的诸多因素，是目前囊括影响因素最全面、应用最广泛的室内热环境评价。

5、pmv 指标代表了对同一环境绝大多数人的舒适感觉, 可以采用pmv 指标作为被控参数对暖通空调系统加以控制, 以满足既节省能源、又能够保证舒适性要求的目的。热舒适是人们在众多因素作用下的主观反映,它涉及的范围广泛, 影响因素众多, 但研究表明, 只有6个因素对热舒适起主要影响作用, 即与环境有关的4个因素:空气温度、空气速度、相对湿度及平均辐射温度，与人有关的2个因素:人体代谢率(活动量)和服装热阻。

技术实现思路

1、本发明提供了一种能够对空调系统进行有效控制，使控制效果始终满足空调系统末端用户的热舒适性需求的实现用户热舒适无感化的空调柔性响应控制方法、装置及设备。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种实现用户热舒适无感化的空调柔性响应控制方法，包括：

3、获得第一环境参数，所述第一环境参数包括室外环境参数、室内环境参数；

4、基于所述第一环境参数计算适应性热舒适区间；

5、基于所述适应性热舒适区间、第一环境参数及建筑维护结构信息进行空调系统柔性响应控制方式以及柔性控制效果的预测，生成第一预测集；

6、基于预置第一标准和第二标准对所述第一预测集中的数据进行排序；

7、基于排序结果、建筑本体蓄热时长以及电力需求响应时长选择确定第一目标柔性响应控制方法；

8、基于所述第一目标柔性响应控制方法对空调系统进行控制。

9、作为一可选实施例，所述方法还包括：

10、构建人工神经网络计算模型；

11、所述基于所述第一环境参数计算适应性热舒适区间，包括：

12、通过所述人工神经网络计算模型基于所述第一环境参数计算适应性热舒适区间；

13、其中，所述第一环境参数至少包括环境空气温度、湿度、空气流动速度。

14、作为一可选实施例，所述方法还包括：

15、构建神经网络预测模型，所述神经网络预测模型包括三层bp网络，每层输入节点为四个，所述四个节点分别对应第一环境参数、适应性热舒适区间、空调柔性响应控制方式和建筑围护结构信息，输出节点数为两个，所述两个输出节点包括建筑本体蓄热时长、空调系统功率削减量；

16、所述基于所述适应性热舒适区间、第一环境参数及建筑维护结构信息进行空调系统柔性响应控制方式以及柔性控制效果的预测，生成第一预测集，包括：

17、将所述适应性热舒适区间、第一环境参数及建筑维护结构信息输入至所述神经网络预测模型中，以得到预测结果，生成所述第一预测集。

18、作为一可选实施例，所述基于预置第一标准和第二标准对所述第一预测集中的数据进行排序，包括：

19、构建关于所述建筑本体蓄热时长的第一标准；

20、构建关于空调系统功率削减量的第二标准；

21、基于所述第一标准和第二标准对所述第一预测集中的空调柔性响应控制方式及柔性控制效果进行排序。

22、作为一可选实施例，所述基于排序结果、建筑本体蓄热时长以及电力需求响应时长选择确定第一目标柔性响应控制方法，包括：

23、基于排序结果、建筑本体蓄热时长以及电力需求响应时长选择确定空调系统功率削减量最大的柔性响应控制方法作为所述第一目标柔性响应控制方法，所述柔性控制效果包括空调系统功率削减量。

24、作为一可选实施例，所述方法还包括：

25、在基于所述第一目标柔性响应控制方法控制空调系统期间，采集当前环境的第二环境参数；

26、基于所述第二环境参数动态修正所述目标柔性控制方法中的控制参数，以使柔性控制效果始终能够确保当前环境参数位于适应性热舒适区间内，所述控制参数至少包括优化类参数、限值类参数、状态类参数。

27、作为一可选实施例，所述方法还包括：

28、确定当前环境下的建筑需求响应时段；

29、至少确定所述目标柔性响应控制方式对应的建筑本体蓄热时长；

30、确定所述建筑本体蓄热时长与当前环境的建筑需求响应时段的大小关系；

31、若所述建筑本体蓄热时长大于建筑需求响应时段，则基于所述目标柔性响应控制方式在所述建筑需求响应时段内对空调系统进行控制。

32、作为一可选实施例，所述方法还包括：

33、若所述建筑本体蓄热时长小于建筑需求响应时段，则基于所述目标柔性响应控制方式在所述建筑需求响应时段的第一时段内对空调系统进行控制；

34、在所述建筑需求响应时段的第二时段内，确定当前环境的第三环境参数；

35、基于所述第三环境参数计算更新适应性热舒适区间；

36、基于更新的所述适应性热舒适区间、第三环境参数及建筑维护结构信息进行空调系统柔性响应控制方式以及柔性控制效果的预测，生成第二预测集；

37、基于预置第一标准和第二标准对所述第二预测集中的数据进行排序；

38、基于排序结果、建筑本体蓄热时长以及电力需求响应时长选择确定第二目标柔性响应控制方法；

39、基于所述第二目标柔性响应控制方法在第二时段内对空调系统进行控制；

40、所述第二时段邻近所述建筑蓄热时长边界，所述第一时段远离所述建筑蓄热时长边界。

41、本发明另一实施例同时提供一种实现用户热舒适无感化的空调柔性响应控制装置，包括：

42、获得模块，用于获得第一环境参数，所述第一环境参数包括室外环境参数、室内环境参数；

43、计算模块，用于根据所述第一环境参数计算适应性热舒适区间；

44、预测模块，用于根据所述适应性热舒适区间、第一环境参数及建筑维护结构信息进行空调系统柔性响应控制方式以及柔性控制效果的预测，生成第一预测集；

45、排序模块，用于根据预置第一标准和第二标准对所述第一预测集中的数据进行排序；

46、选择模块，用于根据排序结果、建筑本体蓄热时长以及电力需求响应时长选择确定第一目标柔性响应控制方法；

47、控制模块，用于根据所述第一目标柔性响应控制方法对空调系统进行控制。

48、作为一可选实施例一种电子设备，包括：

49、一个或多个处理器；

50、存储器，配置为存储一个或多个程序；

51、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一项所述的实现末端用户热舒适无感化的空调柔性响应方法。

52、基于上述实施例的公开可以获知，本发明实施例具备的有益效果包括确定的目标空调柔性响应控制方式可以保证在空调系统响应电网需求的时期中，将末端用户对环境的感觉纳入综合考虑，确保用户的热舒适感觉始终在适应性热舒适区间内，提高了空调柔性响应调控方式的适用性和接纳认可度，更细致精确地考虑了需求侧柔性控制的实施方式和约束边界，可有效解决以往仅考虑电网需求的粗放式调控响应带来的各项问题，显著提升了用户对空调效果的满意度。

53、本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

54、下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。