1.一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、通过部署在冷却系统内的电能监测装置与温度传感单元,采集冷机设备数据,组成冷负荷特征集合;
S2、基于输入的冷负荷特征集合,结合冷机设备实时状态信息,获取冷负荷可缓存能量ECC,推算最大缓存持续时间,形成冷负荷缓存能力集合;
所述S2包括S21;
S21、基于输入的冷负荷特征集合LFP中获得的出水温度漂移速率WSR,结合设备和冷却水系统实时状态信息,包括冷机设备允许的最大温升幅度确定的允许温升ATR;再结合通过冷却水系统流量计实时获取的冷却水流量FLR,以及水的比热容常量SPC,获取冷负荷可缓存能量ECC;
冷负荷可缓存能量ECC通过以下计算公式获取:
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式中,t0和t0+△TMC分别表示评估起始时刻和评估结束时刻,Weval表示预设的评估窗口长度,η(t)表示时间t的热换效率,用于反映热能转化效率,具体数值由用户设定,ρ表示冷却解释密度,SPC表示比热容,Tdiff(t)表示时间t的冷机设备温差驱动能力,通过计算时间t的实时温度与目标温度Test的差值获取,FLR(t)表示时间t的冷却水流量,Prun(t)表示时间t的冷机运行功率值,Pref表示冷机设备稳定工况下的冷机运行功率值Prun平均值,dt表示时间微小增量;
所述S2还包括S22;
S22、通过冷机设备稳定工况下的冷机运行功率值Prun平均值Pref和冷负荷可缓存能量ECC计算最大可缓存支持时长TMC,再与冷负荷可缓存能量ECC整合,形成冷负荷缓存能力集合CAC={ECC,TMC};
最大可缓存支持时长TMC通过 计算公式获取;
S3、基于输入的冷负荷缓存能力集合,设定迁移曲线的平滑调整因子,构建迁移释放函数;
S4、基于输入的迁移释放函数,通过时间分割方法将整个高峰响应周期划分为多个子时段,并对每个子时段计算负荷释放量,组成分时控制指令集;
S5、基于输入的分时控制指令集,生成用于控制冷机设备的逐时段能耗指令,并实时采集各时间段内的实际释放负荷量,形成释放结果记录集合;
S6、基于输入的释放结果记录集合,通过对比实际释放数据与负荷释放量,判断逐时段能耗指令效果。
2.根据权利要求1所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S1包括S11;
S11、通过部署在冷却系统内的电能监测装置与温度传感单元,采集冷机设备的瞬时运行功率数据Prun和冷机设备出水侧的冷冻水温度数据,并对瞬时运行功率数据和冷冻水温度数据进行时间序列差分处理,获取冷负荷变化速率Lcr和出水温度漂移速率Wsr;
其中,瞬时运行功率数据包括冷机运行功率值Prun;冷冻水温度数据包括实际温度Tout;
冷负荷变化速率Lcr通过以下差分处理公式获取:
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式中,Wsr(t)表示时间t的出水温度漂移速率,Tout(t+△t)和Tout(t)分别表示时间t+△t和时间t的实际温度。
3.根据权利要求2所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S1包括S12;
S12、通过提取每个能源优化区域的目标温度Tset,同时通过温度传感器获取能源优化区域的实时温度Treal,采用热平衡关系,计算获取时间t所需的冷量需求Dload(t),再与时间t的冷机运行功率值Prun(t)进行拟合,获取负荷响应滞后时间Lag,所述负荷响应滞后时间Lag用于识别能源优化区域响应的滞后特性,再与冷负荷变化速率Lcr和出水温度漂移速率Wsr进行整合,获取冷负荷特征集合LFP={Lag,Lcr,Wsr};
冷量需求Dload通过以下计算公式获取:
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式中,Dload(t)表示时间t的冷量需求,p表示空气密度,Cp表示空气比热容、V表示受控空间体积,通过计算能源优化区域的体积获取,Treal(t)表示时间t的实时温度,Test表示能源优化区域预设的目标温度;
负荷响应滞后时间Lag通过以下计算公式获取:
;
式中,argmin表示取最小值函数,具体用于取最小值的时间平移量τ,τ表示时间平移量,Prun(t+τ)表示在时间t冷机运行功率值。
4.根据权利要求1所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S3包括S31;
S31、基于输入的冷负荷缓存能力集合CAC,构建一个可调节的冷负荷释放策略函数,所述冷负荷释放策略函数用于描述在整个释放周期内,冷机设备应输出的迁移功率变化趋势,获取迁移释放函数MTF(λ);
迁移释放函数MTF(λ)通过以下构建的冷负荷释放策略函数获取:
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式中,MTF(λ)表示冷负荷释放功率随归一化时间变量的初始迁移释放函数输出值,归一化时间变量λ, 表示时间调节非线性部分,AFR表示曲线控制因子,当归一化时间变量λ∈[0,1]时,曲线控制因子AFR用于控制功率下降的速度,具体的:曲线控制因子AFR=1:线性下降;曲线控制因子AFR<1:曲线快速下降快释放;曲线控制因子AFR>1:缓慢下降,后期快速释放;
其中,归一化时间变量λ定义为 ,用于统一处理任意长短的释放周期。
5.根据权利要求4所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S3包括S32;
S32、基于构建的迁移释放函数MTF(λ)进行整体能量归一化处理,所述整体能量归一化处理具体通过获取的迁移释放函数MTF(λ)在整个释放周期[0,TMC]区间内进行积分,计算冷量释放总量,并与获取的冷负荷可缓存能量ECC进行对比,在存在差异时,构建缩放因子α对迁移释放函数MTF(λ)进行等比例调整,获取修正后的迁移释放函数MTF(λ),达到在全周期内的能量输出与冷负荷可缓存能量ECC匹配一致,来确保函数既符合调度策略,又满足能量守恒边界;
修正后的迁移释放函数MTF(λ)具体为: 。
6.根据权利要求5所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S4包括S41;
S41、基于输入的修正后的迁移释放函数MTF(λ),通过时间分割方法将整个高峰响应周期[0,TMC]划分为N个子时段,并将归一化时间变量λ线性分为N个区段,在每个子时段i∈[1,2,……,N]内,计算目标释放功率PM(i),并结合子时段长度θ,计算获取子时段i的负荷释放量DLF_i,整合N个子时段后获取分时控制指令集SCD={DLF_1,DLF_2,……,DLF_i|i∈N},N表示子时段的总数;
其中,在将归一化时间变量λ线性风位N个区段时,通过取每个子时段i的中点为采样位置λ(i),采样位置通过 计算公式获取;
子时段长度θ通过 计算公式获取;
目标释放功率PM(i)通过 获取;
负荷释放量DLF_i通过以下 公式获取。
7.根据权利要求6所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S5包括S51;
S51、基于获取的分时控制指令集SCD={DLF_1,DLF_2,……,DLF_i|i∈N},生成用于控制冷机设备的逐时段能耗指令,向冷机设备下发生成的逐时段能耗指令作为释放目标值,冷机设备在每个子时段i内进行冷负荷输出控制,并基于集成的电能计量设备与温控系统采集实时数据,计算每个子时段i内的实际释放负荷量RLF_i,形成释放结果记录集合FRR={RLF_1,RLF_2,……,RLF_i|i∈N}。
8.根据权利要求1所述的一种基于需求响应的企业能源优化控制方法,其特征在于:所述S6包括S61;
S61、基于获取的分时控制指令集SCD={DLF_1,DLF_2,……,DLF_i|i∈N}和释放结果记录集合FRR={RLF_1,RLF_2,……,RLF_i|i∈N},计算整体释放偏差率ERR和迁移性能指标PFM,形成反馈参数集合FBP并与预设的性能阈值Fth进行对比,根据对比结果调整迁移时间函数的参数,并进入新一轮响应计划修正流程,修正包括AFR和α;
其中,性能阈值Fth={ERRmax,PFMmin},表示ERRmax最大释放偏差率性能阈值,PFMmin表示最小迁移性能指标性能阈值;
释放偏差率ERR通过以下计算公式获取:
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迁移性能指标PFM通过以下计算公式获取:
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对比结果通过以下对比方式获取:
当出现释放偏差率ERR>最大释放偏差率性能阈值ERRmax时,或迁移性能指标PFM<最小迁移性能指标性能阈PFMmin时,表示偏差不可接受,启动响应修正,更新曲线控制因子AFR和缩放因子α,并重新进入步骤S3生成迁移释放函数MTF(λ);
当出现释放偏差率ERR≤最大释放偏差率性能阈值ERRmax时,且迁移性能指标PFM≥最小迁移性能指标性能阈PFMmin时,表示偏差可接受,停止响应修正,保存并应用响应修正后的曲线控制因子AFR和缩放因子α。