"電能替代"工程實施后,電熱泵的大規(guī)模接入使得配電網(wǎng)出現(xiàn)重載、過載現(xiàn)象,影響了用戶的正常用電。以狀態(tài)序列控制模型為基礎(chǔ),以保證配電網(wǎng)安全運行為目的對電熱泵采取直接負荷控制。采用適用于電熱泵控制分組的改進K-means聚類算法,使具有相似控制特性的電熱泵分為同一個控制組進行狀態(tài)序列控制;通過改變單機的分檔運行模式引起聚類結(jié)果的改變,并運用局部搜索算法對電熱泵的運行模式進行尋優(yōu)組合,進一步合理地削減電熱泵負荷并提高配電網(wǎng)安全性。算例分析比較了不考慮及考慮分檔運行的控制策略下聚類結(jié)果的差異。 

【文章來源】：電工電能新技術(shù). 2020,39(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

單個熱泵的基本工作過程

由計算的啟停時間，可以得到電熱泵的控制周期tc=toff+ton。狀態(tài)序列控制就是將n臺電熱泵負荷平均分為tc組進行輪控[10]，以tc=10min為例的輪控策略如圖2所示。每組負荷在一個控制周期內(nèi)處于“開啟”狀態(tài)(灰色)的時間為ton，處于“關(guān)停”狀態(tài)(白色)的時間為toff。當室溫到達溫度最小值時開啟電熱泵，室溫到達最大設(shè)定溫度時關(guān)斷電熱泵。即通過改變電熱泵的運行狀態(tài)控制室溫始終保持于區(qū)間[Tmax,Tmin]內(nèi)。

建立的數(shù)學(xué)模型屬于多目標多約束的離散組合優(yōu)化問題，即從有限個離散型的狀態(tài)變量中選取最好的狀態(tài)組合，以使目標函數(shù)達到最優(yōu)的數(shù)學(xué)問題。如果采用枚舉法尋找，則計算次數(shù)過大，耗時較長且可能出現(xiàn)“組合爆炸”的情況。故需要采用計算量小、耗時短的尋優(yōu)算法。本文采用局部搜索算法，局部搜索算法的基本思想為:在搜索過程中，始終選擇當前點的鄰居中與離目標最近者的方向搜索。其算法流程如圖3所示。采用局部搜索法對各單機的檔位選擇進行組合尋優(yōu)的過程中，其中的領(lǐng)域動作指改變一臺電熱泵的運行模式，其產(chǎn)生鄰居解指該機組新工作模式下的控制周期及相應(yīng)的新的聚類結(jié)果。算法通過額定模式向半額定模式或反向來判斷搜索方向，減少搜索無用的運行模式組合，從而達到避免搜索次數(shù)因機組臺數(shù)增加而呈現(xiàn)指數(shù)倍增長的“組合爆炸”現(xiàn)象。


本文編號：3473382