本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種變頻空調(diào)的功率控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，峰谷電現(xiàn)象在用電國家已廣泛存在，其目的在于鼓勵居民利用低谷電價的優(yōu)惠條件大量消費低谷電力，比如電熱水器、空調(diào)和其他電器設(shè)備，既緩解了高峰電力供需缺口，又促進(jìn)了電力資源的優(yōu)化配置。作為家庭中耗電最大的家用電器，如何在用電高峰期控制空調(diào)的用電功率從而削減電力高峰成為主要問題。

現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外普遍采用改變變頻空調(diào)壓縮機的頻率和設(shè)定溫度的方法來控制變頻空調(diào)的用電功率，然而因為變頻空調(diào)壓縮機的工作頻率與它的功率是非線性的，并且每個空調(diào)的壓縮機頻率不同，其用電功率也不同，所以通過改變頻率的方法不能較好的控制空調(diào)的功率。另外，普通變頻空調(diào)的壓縮機功率是由設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度的差值以及室內(nèi)溫度的變化情況決定的，室內(nèi)溫度會受到室外溫度，室內(nèi)人員多少以及是否有室內(nèi)加熱器等外部因素的影響而造成變化，導(dǎo)致壓縮機的運行功率也隨之變化，造成變頻空調(diào)的用電功率并不是恒定的。當(dāng)改變設(shè)定溫度(制冷時提高設(shè)定溫度，制熱時降低設(shè)定溫度)，會使溫差變小，壓縮機的運行頻率降低，用電功率下降，但隨著室內(nèi)溫度的變化，如果溫差變大，壓縮機的運行頻率亦會增大導(dǎo)致空調(diào)功率變大，所以通過改變空調(diào)的設(shè)定溫度也不能較好的控制空調(diào)的功率。因此如何在用電高峰期控制變頻空調(diào)的用電功率，使變頻空調(diào)不停止運行同時起到削減電力高峰的作用成為待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種變頻空調(diào)的功率控制方法及系統(tǒng)，用于在用電高峰期控制變頻空調(diào)的用電功率，使變頻空調(diào)不停止運行同時起到削減電力高峰的作用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種變頻空調(diào)的功率控制方法，該方法包括：

獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷總用電功率是否大于限定用電功率；

若是，獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率；

根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率；

控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。

第二方面，提供一種變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

電力云端控制器，用于獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷所述總用電功率是否大于限定用電功率；

若是，電力云端控制器還用于獲取所述用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率；

電力云端控制器還用于根據(jù)所述控制區(qū)域的總用電功率、所述限定用電功率、所述變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率；

功率調(diào)節(jié)裝置，用于控制任一所述變頻空調(diào)的用電功率小于或等于所述限額用電功率。

本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法，該方法包括：獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷總用電功率是否大于限定用電功率；通過判斷總用電功率是否大于限定用電功率可以確定該控制區(qū)域的用電量是否達(dá)到電力高峰，若是，獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率；根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率；通過獲取限額用電功率可以對變頻空調(diào)的功率進(jìn)行限制，控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。通過上述方法可以在用電高峰期對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使變頻空調(diào)在不停止運行的同時起到削減電力高峰的作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法流程圖之一；

圖2為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)閉環(huán)負(fù)反饋電控制原理圖；

圖3為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)功率控制方法流程圖之二；

圖4為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法流程圖之三；

圖5為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)的功率檢測裝置示意圖；

圖6為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖7為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖8為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)用電功率隨時間變化的曲線圖之一；

圖9為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)用電功率隨時間變化的曲線圖之二；

圖10為本發(fā)明的實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)示意圖；

圖11為本發(fā)明的實施例提供的開啟用電功率控制和停止控制的轉(zhuǎn)換邏輯圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本申請中的“A和/或B”表示三種選擇：A，或者，B，或者，A和B。也即“和/或”即可以表示“和“的關(guān)系，也可以表示“或”的關(guān)系。

還需要說明的是，本申請中的“第一”、“第二”等字樣僅僅是為了對功能和作用基本相同的相同項或相似項進(jìn)行區(qū)分，“第一”、“第二”等字樣并不是在對數(shù)量和執(zhí)行次序進(jìn)行限定。

本發(fā)明的實施例提供一種變頻空調(diào)的功率控制方法，參照圖1所示，該方法包括：

S01、獲取控制區(qū)域的總用電功率。

示例性的，電力云端控制器通過與通信設(shè)備互相通信的控制區(qū)域的用電功率檢測裝置獲取控制區(qū)域的總用電功率，其中該控制區(qū)域的用電功率檢測裝置實時檢測控制區(qū)域的總用電功率。

S02、判斷總用電功率是否大于限定用電功率。

示例性的，電力云端控制器通過與通信設(shè)備互相通信的控制區(qū)域的用電功率檢測裝置獲取控制區(qū)域的總用電功率，電力云端控制器通過電力云中該地區(qū)的配額用電功率進(jìn)行綜合處理得出限定用電功率，之后電力云端控制器判斷總用電功率是否大于限定用電功率，若控制區(qū)域的總用電功率大于限定用電功率，則可以確定控制區(qū)域的用電量達(dá)到用電高峰，此時執(zhí)行步驟S03。

S03、獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率。

示例性的，在每臺變頻空調(diào)上設(shè)置功率檢測裝置和通信裝置，該通信裝置與電力云端控制器可以進(jìn)行信息的傳輸，每臺變頻空調(diào)上設(shè)置的功率檢測裝置檢測對應(yīng)的變頻空調(diào)的功率，電力云端控制器通過變頻空調(diào)上的通信設(shè)備獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率信息。

S04、根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率。

示例性的，電力云端控制器的處理系統(tǒng)根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、控制區(qū)域的限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率具體可以為：電力云端控制器的處理系統(tǒng)獲取控制區(qū)域的總用電功率與控制區(qū)域的限定用電功率的差值，該差值即為變頻空調(diào)的總用電功率需要下調(diào)的功率值，電力云端控制器的處理系統(tǒng)將變頻空調(diào)的總用電功率值減去需要下調(diào)的功率值得出變頻空調(diào)下調(diào)后的用電功率值，并將該變頻空調(diào)下調(diào)后的用電功率值除以控制區(qū)域的變頻空調(diào)的總數(shù)得出每一臺空調(diào)的限額用電功率。

示例性的，若電力云端控制器檢測到控制區(qū)域的總用電功率為22KW，其中控制區(qū)域的限定用電功率為20KW，變頻空調(diào)的總數(shù)為10臺，變頻空調(diào)的總用電功率為10KW，則可以判斷出控制區(qū)域的用電功率超出了限定用電功率2KW，為了使總用電功率小于或等于控制區(qū)域的限定用電功率，則應(yīng)使變頻空調(diào)的總用電功率從10KW下降到8KW，因為變頻空調(diào)的總數(shù)為10臺，所以平均每臺變頻空調(diào)的功率應(yīng)限制在800W以下，因此變頻空調(diào)的限額用電功率應(yīng)為800W。

S05、控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。

示例性的，若變頻空調(diào)的用電功率大于限額用電功率，則說明變頻空調(diào)的用電功率超出了限額功率，需要對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，電力云端控制器的處理系統(tǒng)通過計算出的變頻空調(diào)的限額功率，并將此限額功率值發(fā)送至變頻空調(diào)的電控器中，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器通過該限額功率對變頻空調(diào)的功率大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，使變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。若變頻空調(diào)的用電功率小于限額用電功率，則變頻空調(diào)的電控器中的微處理器通過該限額功率對變頻空調(diào)的功率產(chǎn)生限制，使變頻空調(diào)的用電功率不大于限額用電功率的情況下穩(wěn)定運行。

本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法，該方法包括：獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷總用電功率是否大于限定用電功率；通過判斷總用電功率是否大于限定用電功率可以確定該控制區(qū)域的用電量是否達(dá)到電力高峰，若是，獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率；根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率；通過獲取限額用電功率可以對變頻空調(diào)的功率進(jìn)行限制，控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。通過上述方法可以在用電高峰期對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使變頻空調(diào)在不停止運行的同時起到削減電力高峰的作用。

可選的，參照圖2所示為變頻空調(diào)閉環(huán)負(fù)反饋電控制原理圖，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法中控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率包括：任一變頻空調(diào)通過閉環(huán)負(fù)反饋控制自身用電功率小于或等于限額用電功率。

具體的，閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋，若反饋信號與系統(tǒng)給定值信號相反，則稱為負(fù)反饋，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱閉環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。

需要說明的是，變頻空調(diào)中的功率調(diào)節(jié)裝置包括變頻空調(diào)電控器內(nèi)的微處理器，變頻空調(diào)電控器內(nèi)的微處理器對變頻空調(diào)內(nèi)部的功率以及各項參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法，參照圖3所示，變頻空調(diào)通過閉環(huán)負(fù)反饋控制自身用電功率小于等于限額用電功率包括以下步驟：

S11、獲取第一溫差，根據(jù)第一溫差獲取第二溫差。

其中，第一溫差為設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度的差值，當(dāng)空調(diào)工作模式為制熱時，第一溫差與第二溫差同為正數(shù)或同為負(fù)數(shù)，第一溫差與第二溫差正相關(guān)；當(dāng)空調(diào)工作模式為制冷時，若第一溫差為正數(shù)，則第二溫差為負(fù)數(shù)，若第一溫差為負(fù)數(shù)，則第二溫差為正數(shù)，第一溫差的絕對值與第二溫差的絕對值正相關(guān)。

具體的，當(dāng)變頻空調(diào)的用電功率大于限額用電功率時，變頻空調(diào)獲取控制區(qū)域內(nèi)的室內(nèi)溫度Troom與設(shè)定溫度Tset，并計算設(shè)定溫度Tset與室內(nèi)溫度Troom的差值，即第一溫差Te，通過第一算法將第一溫差Te轉(zhuǎn)換為第二溫差Te2，其中第一算法為第一溫差Te和溫度閉環(huán)的校正傳遞函數(shù)的乘積，溫度閉環(huán)的校正函數(shù)G1(S)的表達(dá)式為G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S，表達(dá)式中，K11是制熱、制冷變換系數(shù)。制熱時k11＝1，制冷時k11＝-1，K12是比例系數(shù)，由G1(S)的表達(dá)式可明確該控制方法的結(jié)果為：當(dāng)空調(diào)工作模式為制熱時，第一溫差Te與第二溫差Te2同為正數(shù)或同為負(fù)數(shù)，第一溫差Te與第二溫差Te2正相關(guān)，當(dāng)空調(diào)工作模式為制冷時，若第一溫差Te為正數(shù)，則第二溫差Te2為負(fù)數(shù)，若第一溫差Te為負(fù)數(shù)，則第二溫差Te2為正數(shù)，第一溫差Te的絕對值與第二溫差Te2的絕對值正相關(guān)。

需要說明的是，不同型號變頻空調(diào)的k12存在差異，k12由變頻空調(diào)電控器中的微處理器自適應(yīng)調(diào)整，T11是微分系數(shù)，不同型號變頻空調(diào)的T11也存在差異，T11也由變頻空調(diào)電控器中的微處理器自適應(yīng)調(diào)整。

進(jìn)一步的，由于，G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S是比例積分微分運算表達(dá)式，所以，G1(S)稱為PID運算。又因為系數(shù)k12和T11是自適應(yīng)的，所以，G1(S)又稱為自適應(yīng)PID算法。

S12、獲取第一功率差，根據(jù)第一功率差獲取第二功率差。

其中，第一功率差為限額用電功率與變頻空調(diào)的用電功率的差值并且第一功率差與第二功率差正相關(guān)。

具體的，變頻空調(diào)的電控器獲取限額用電功率Pset與變頻空調(diào)的用電功率Pa的差值，即第一功率差Pe，此時因為電力云端控制器檢測到被控區(qū)域用電總功率大于限定用電功率，所以存在變頻空調(diào)的用電功率Pa大于限額用電功率Pset，第一功率差Pe為負(fù)值，經(jīng)G2(S)的比例微分運算或比例運算后，Pe2也為負(fù)。其中第二算法為對限額用電功率Pset與變頻空調(diào)的用電功率Pa的差值進(jìn)行比例微分運算或比例運算，該運算在比例微分運算時，G2(S)＝k2(T2*S+1)；在比例運算時，G2(S)＝k2，k2>1。其中，大多數(shù)變頻空調(diào)需采用比例微分運算，G2(S)是變頻空調(diào)的電控器中微處理器對第一功率差Pe進(jìn)行比例微分運算或比例運算的運算函數(shù)。第一功率差Pe的絕對值與第二功率差Pe2的絕對值成正比，當(dāng)限額用電功率Pset與變頻空調(diào)的用電功率Pa的差值為負(fù)值時，第二功率差Pe2＝G2(S)*Pe＝k2(T2*S+1)*Pe，或Pe2＝G2(S)*Pe＝k2*Pe。

S13、根據(jù)第二功率差獲取衰減系數(shù)。

需要說明的是，當(dāng)?shù)诙夭頣e2為正數(shù)且第二功率差Pe2為正數(shù)時，衰減系數(shù)K13增大；當(dāng)?shù)诙夭頣e2為正數(shù)且第二功率差Pe2為負(fù)數(shù)時衰減系數(shù)K13減小；當(dāng)?shù)诙夭頣e2為正數(shù)且第二功率差Pe2為零時，衰減系數(shù)K13保持不變；當(dāng)?shù)诙夭頣e2為負(fù)數(shù)或零時，衰減系數(shù)K13為1；衰減系數(shù)K13增大或減小的速度與第二功率差Pe2的絕對值的大小正相關(guān)；衰減系數(shù)K13大于0且小于或等于1。

S14、獲取第三溫差，根據(jù)第三溫差控制變頻空調(diào)進(jìn)行工作產(chǎn)生變頻空調(diào)的用電功率并對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

示例性的，衰減系數(shù)K13的具體變化由變頻空調(diào)的電控器中的虛擬裝置電子電位器RW實現(xiàn)，電子電位器RW用于調(diào)節(jié)第三溫差Te3的大小，第三溫差Te3為第二溫差Te2與衰減系數(shù)K13的乘積，即通過公式Te3＝k13*Te2對Te3的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。k13為衰減系數(shù)，其取值范圍為[0，1]的閉區(qū)間，當(dāng)k13＝0時，變頻空調(diào)就停止運行。但實際上在電力限制的區(qū)域，往往是不允許變頻空調(diào)停止運行的。所以，一般情況下，衰減系數(shù)k13的范圍為[a，1]。a的數(shù)值為：0<a<1，由具體的變頻空調(diào)根據(jù)自身情況確定。同時，a確定了該變頻空調(diào)的最小運行功率Pamin，若設(shè)變頻空調(diào)的額定功率為Prate，則Pamin＝a*Prate。

需要說明的是，在第二溫差Te2大于0的情況下，當(dāng)?shù)诙β什頟e2為負(fù)時，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器將電子電位器RW的滑動端往取值范圍[a，1]的“a”端調(diào)節(jié)，使第三溫差Te3變小，從而減小壓縮機功率，使變頻空調(diào)的用電功率Pa小于或等于限額用電功率Pset。

當(dāng)?shù)诙β什頟e2為正時，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器將電子電位器RW的滑動端往取值范圍[a，1]的“1”端調(diào)節(jié)，使第三溫差Te3變大，增加壓縮機功率，在變頻空調(diào)的用電功率Pa小于或等于限額用電功率Pset的情況下，增強變頻空調(diào)的制冷或制熱能力，使室內(nèi)溫度盡快地達(dá)到用戶的希望溫度。

當(dāng)?shù)诙β什頟e2為0時，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器不調(diào)節(jié)電子電位器RW的滑動端，使功率可控變頻空調(diào)按照限額用電功率Pset進(jìn)行制冷或制熱，保持現(xiàn)有的壓縮機功率。

進(jìn)一步的，當(dāng)?shù)诙夭頣e2小于等于0時，無論第二功率差Pe2為何值，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器都將電子電位器RW的滑動端置于“1”端。因為，Te2＝0時，表示室內(nèi)溫度Troom等于用戶設(shè)定的溫度Tset，壓縮機運行在最小功率Pamin上；而Te2<0時，表示室內(nèi)溫度Troom過調(diào)了，不需要空調(diào)輸出功率了，所以，可以保持最小功率Pamin運行并將電子電位器RW的滑動端置于“1”端。

根據(jù)第三溫差Te3控制變頻空調(diào)進(jìn)行工作產(chǎn)生變頻空調(diào)的用電功率并對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中當(dāng)?shù)谌郎夭頣e3為減小時，通過第一控制參數(shù)控制變頻空調(diào)的用電功率減小，G3(S)為變頻空調(diào)的控制算法，其對第三溫差Te3進(jìn)行比例微分運算，G3(S)表達(dá)式為：G3(S)＝k3*(T31*S+1)/(T32*S+1)，其中，K3是比例系數(shù)。

需要說明的是，不同型號變頻空調(diào)的k3存在差異，所以k3由變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器自適應(yīng)調(diào)整，T31是微分系數(shù)，不同型號變頻空調(diào)的T31存在差異，所以T31也由變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器自適應(yīng)調(diào)整。T32是慣性系數(shù)，其同樣由變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器自適應(yīng)調(diào)整。即，G3(S)也是自適應(yīng)PID算法。

變頻空調(diào)的電控器內(nèi)的微處理器通過將第三溫差Te3的變化進(jìn)行比例積分微分運算得出一系列的變參數(shù)值。這些變量參數(shù)值包括壓縮機頻率、直流電壓脈沖寬度調(diào)制值以及壓縮機電流，并通過這些參數(shù)值控制壓縮機的運行，實現(xiàn)對壓縮機的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。也就是，G3(S)的輸出值經(jīng)過“直流交流逆變器、壓縮機、直流濾波電路、功率因素校正器、交流整流電路和交流濾波電路”構(gòu)成的G4(S)傳遞函數(shù)后，形成變頻空調(diào)的用電功率Pa,通過變頻空調(diào)電控器中微處理器的采集，形成變頻空調(diào)的功率閉環(huán)負(fù)反饋控制。

可選的，變頻空調(diào)的用電功率Pa經(jīng)過“直流濾波電路、功率因素校正器、交流整流電路和交流濾波電路”構(gòu)成的倒傳遞函數(shù)后再與變頻空調(diào)中“冷凝器、蒸發(fā)器、連接管、風(fēng)扇風(fēng)道系統(tǒng)、毛細(xì)管或電子膨脹閥、室內(nèi)空氣總質(zhì)量和熱力學(xué)性質(zhì)、室外空氣環(huán)境和熱力學(xué)性質(zhì)”等的綜合傳遞函數(shù)一起構(gòu)成的G5(S)傳遞函數(shù)后，輸出室內(nèi)溫度Troom，并形成溫度外環(huán)負(fù)反饋控制。

通過上述實施例中的變頻空調(diào)功率閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)正相關(guān)地改變溫度外環(huán)負(fù)反饋的第二溫差的衰減比例，從而使變頻空調(diào)的用電功率不超過電力云端控制器給定的限額功率值，配合電力云平臺實現(xiàn)監(jiān)控用電區(qū)域的用電削峰，保證電力系統(tǒng)的安全正?？煽窟\行。

可選的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法，參照圖4所示，當(dāng)總用電功率小于或等于限定用電功率時，執(zhí)行步驟S06。

S06、判斷是否在電力云端控制器對變頻空調(diào)進(jìn)行控制中。

具體的，當(dāng)在電力云端控制器對變頻空調(diào)進(jìn)行控制時，執(zhí)行步驟S07。

S07、進(jìn)行回差運算和回差值自學(xué)習(xí)優(yōu)化。

S08、判斷總用電功率是否小于限定用電功率并達(dá)到“限定用電功率減去回差值”。

若是，執(zhí)行步驟S09,具體的，當(dāng)總用電功率小于限定用電功率、并達(dá)到“限定用電功率減去回差值”時，停止對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制。當(dāng)總用電功率等于限定用電功率時，保持原有的功率控制狀態(tài)；當(dāng)總用電功率小于限定用電功率并且未達(dá)到“限定用電功率減去回差值”時，保持原有的功率控制狀態(tài)；其中，開啟對變頻空調(diào)的用電功率的控制到停止對變頻空調(diào)的用電功率的控制的轉(zhuǎn)換采用回差法，其中，回差法的上限值為限定用電功率，回差法的下限值為“限定用電功率減去回差值”的數(shù)值。回差值由初始值給定，并由電力云根據(jù)被控區(qū)域的情況不斷地進(jìn)行自學(xué)習(xí)優(yōu)化。

S09、停止對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制。

具體的，當(dāng)與控制區(qū)域的變頻空調(diào)互相通信的電力云端控制器接收到總用電功率小于限定用電功率的信息并達(dá)到“限定用電功率減去回差值”時，停止對控制區(qū)域的變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制。進(jìn)一步的，因電力云端控制器始終都在往復(fù)查詢處理中，當(dāng)停止對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制后，電力云端控制器還用于在一段時間后重新獲取總用電功率等參數(shù)進(jìn)行下一步的變頻空調(diào)的用電功率控制。

可選的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制方法在變頻空調(diào)上設(shè)置通信裝置以及在變頻空調(diào)的電源輸入端處設(shè)置功率檢測裝置，通過功率檢測裝置檢測對應(yīng)變頻空調(diào)的用電功率，通過通信裝置將對應(yīng)變頻空調(diào)的用電功率發(fā)送至電力云端控制器，電力云端控制器根據(jù)通信裝置發(fā)送的變頻空調(diào)的用電功率獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率。

參照圖5所示，不論電源線接入室內(nèi)機還是室外機，為了保證空調(diào)電源功率計量的準(zhǔn)確性，功率檢測裝置01都安裝在空調(diào)電源的輸入端處，其可以與室內(nèi)機主控板02相連，也可以與室外機主控板03相連，功率檢測裝置01可以是單獨的裝置，也可以是嵌入室內(nèi)機或室外機控制板中的電路，其與室內(nèi)機控制板或室外機控制板組成一個完整的控制板。

進(jìn)一步的，為了實現(xiàn)變頻空調(diào)與電力云端控制器的通信，變頻空調(diào)在室內(nèi)機上增加了網(wǎng)絡(luò)通信模塊。其中參照圖6所示為當(dāng)電源接線處位于室內(nèi)機時，變頻空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖7所示為當(dāng)電源接線處位于室外機時，變頻空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖，該變頻空調(diào)包括功率檢測裝置01、室內(nèi)機主控板02、室外機主控板03、室內(nèi)機04、室外機05、冷凝器06、室外風(fēng)機07、壓縮機08、四通閥09、電子膨脹閥或毛細(xì)管10、室內(nèi)外機電源線與通信線11、室內(nèi)風(fēng)扇12、蒸發(fā)器13、網(wǎng)絡(luò)通信模塊14。

需要說明的是，該網(wǎng)絡(luò)通信模塊可以是無線通信模塊，也可以是有線通信模塊或其它能與電力云端控制器連接的通信模塊，該網(wǎng)絡(luò)通信模塊可以是單獨的模塊，也可以是嵌入室內(nèi)機控制板的電路，與室內(nèi)機主控板組成一個完整的控制板。

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解上述方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明實施例中的變頻空調(diào)的功率控制方法作進(jìn)一步的說明。

示例性的，參照圖8所示的變頻空調(diào)用電功率隨時間變化的曲線圖，在制熱模式下，第一溫差Te＝3℃，或在制冷模式下，第一溫差Te＝-3℃，第二溫差Te2進(jìn)入飽和值，使變頻空調(diào)在額定功率Prate下運行。在A時刻，電力云端控制器向變頻空調(diào)發(fā)來了限額功率的控制情況。

可選的，設(shè)置電力云端控制器發(fā)來的限額功率Pset為變頻空調(diào)的額定功率Prate的一半，即Pset＝Prate/2。

由于第一功率差Pe＝Pset-Prate＝-Prate/2，并且，經(jīng)G2(S)的比例微分運算或比例運算后，第二功率差Pe2為負(fù)。所以，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器以較快的速度調(diào)節(jié)電子電位器RW往[a，1]的“a”方向，此時衰減系數(shù)K13下降，由于此時第二溫差Te2為飽和值保持不變，因此第三溫差Te3下降，經(jīng)G3(S)運算后，使變頻空調(diào)的用電功率Pa快速從額定功率Prate降到接近電力云端控制器的設(shè)定值Pset＝Prate/2，參照圖8所示的AB段。當(dāng)空調(diào)的用電功率Pa接近設(shè)定功率Pset＝Pa/2時，由于第一功率差Pe變得比較小，經(jīng)比例微分運算后，第二功率差Pe2近似于0，或經(jīng)比例運算后，Pe2接近0，此時變頻空調(diào)的電控器中的微處理器調(diào)節(jié)電子電位器RW往[a，1]的“a”方向的速度變得緩慢，使第三溫差Te3緩慢下降，經(jīng)G3(S)運算后，使變頻空調(diào)的用電功率Pa緩慢降到電力云端控制器的限額功率值Pset＝Prate/2，參照圖8所示的BC段。當(dāng)空調(diào)的用電功率Pa等于設(shè)定功率Pset＝Pa/2時，第一功率差Pe和第二功率差Pe2都等于0，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器不再調(diào)節(jié)電子電位器RW，使空調(diào)保持電力云端控制器的設(shè)定值Pset＝Prate/2運行，參照圖8所示的CD段。

當(dāng)室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時，第二溫差Te2退出飽和值并下降，第三溫差Te3也下降，導(dǎo)致壓縮機功率下降，第一功率差Pe和第二功率差Pe2從0變成正值，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器調(diào)節(jié)電子電位器RW的滑動端往取值范圍[a，1]的“1”處移動。這個過程隨室內(nèi)溫度緩慢地逐步逼近設(shè)定溫度，而使電子電位器RW緩慢地逐步逼近“1”處。在電子電位器RW緩慢地逐步逼近“1”處的時期內(nèi)，變頻空調(diào)就以接近但小于電力云端控制器給定的限額功率Pset運行。參照圖8所示的DE段。當(dāng)電子電位器RW達(dá)到“1”處時，變頻空調(diào)的電控器中的微處理器就不再調(diào)節(jié)電子電位器RW了，此時，隨著室內(nèi)溫度進(jìn)一步接近設(shè)定溫度值，第一溫差Te、第二溫差Te2和第三溫差Te3都進(jìn)一步減小，變頻空調(diào)的用電功率Pa也進(jìn)一步下降，從而使功率差值Pe和Pe2進(jìn)一步增大。但電子電位器RW已達(dá)到“1”處，不會再超越“1”。所以，此時，隨著室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度，變頻空調(diào)的用電功率Pa也快速下降。參照圖8所示的EF段。當(dāng)室內(nèi)溫度進(jìn)一步逼近設(shè)定溫度時，第一溫差Te逐步趨于0，經(jīng)G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S運算后，第二溫差Te2和第三溫差Te3逐步接近最小值，再經(jīng)G3(S)運算后，壓縮機逐步降低運行功率，參照圖8所示的FG段。

當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，第一溫差Te為0，經(jīng)G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S運算后，第二溫差Te2和第三溫差Te3保持最小值，再經(jīng)G3(S)運算后，壓縮機保持最小功率運行，變頻空調(diào)消耗最少的電源有功功率，保持變頻空調(diào)輸出的能量與使人體吸收的能量和房間對外散發(fā)的能量實現(xiàn)平衡，參照圖8所示的GH段。

示例性的，參照圖9所示，在電力云端控制器給定限定功率Pset的開機運行控制情況下，因為空調(diào)停機后有3分鐘的停機保護，所以，再次啟動時空調(diào)的功率從0開始運行，假設(shè)在制冷時，室內(nèi)溫度Troom遠(yuǎn)高于設(shè)定溫度Tset，在制熱時，室內(nèi)溫度Troom遠(yuǎn)低于設(shè)定溫度Tset，限定功率Pset為該變頻空調(diào)額定功率Prate的一半功率，即，限定功率Pset＝Prate/2。

變頻空調(diào)在通電時，變頻空調(diào)中電控器內(nèi)的微處理器將電子電位器RW的滑動端自動設(shè)置在取值范圍[a，1]的“1”處，即衰減系數(shù)K13為1，此時第三溫差Te3等于第二溫差Te2，因為設(shè)定溫度Tset與室內(nèi)溫度Troom的溫度差值，即第一溫差Te較大，經(jīng)G1(S)運算后，第二溫差Te2達(dá)到最大飽和值，并且因為第三溫差Te3等于第二溫差Te2，所以Te3也是飽和值，第三溫差Te3經(jīng)G3(S)運算后，使壓縮機運行功率從0快速上升，變頻空調(diào)的用電功率Pa也快速上升。參照圖9所示的A1B1段。當(dāng)變頻空調(diào)的用電功率Pa上升到電力云端控制器的限額功率Pset附近時，導(dǎo)致第一功率差Pe＝Pset-Pa經(jīng)G2(S)運算后的第二功率差Pe2預(yù)計為負(fù)值，此時G2(S)為比例微分傳遞函數(shù)，變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器就調(diào)節(jié)電子電位器RW的滑動端往取值范圍[a，1]的“a”處移動，此時雖然衰減系數(shù)K13下降，Te3下降。但調(diào)節(jié)器G3(S)的慣性函數(shù)使功率繼續(xù)上升，但Te3的下降和G3(S)中的微分函數(shù)綜合作用，使上升速度變慢，參照圖9所示的B1C1段。

經(jīng)過B1C1時間后，電子電位器RW的滑動端移動到了取值范圍[a，1]中的某處，第一功率差Pe＝Pset-Pa＝0，第二功率差Pe2也為0，變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器停止調(diào)節(jié)電子電位器RW的滑動端，變頻空調(diào)保持電力云端控制器給定的限定功率值Pset運行。參照圖9中的水平線C1D1段。

再經(jīng)過A1D1時間的運行后室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度，第二溫差Te2退出飽和值并下降，第三溫差Te3也下降，導(dǎo)致壓縮機功率下降，第一功率差Pe和第二功率差Pe2從0變成正值，變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器調(diào)節(jié)電子電位器RW的滑動端往取值范圍[a，1]的“1”處移動。這個過程隨室內(nèi)溫度緩慢地逐步逼近設(shè)定溫度，而使電子電位器RW緩慢地逐步逼近“1”處。在電子電位器RW緩慢地逐步逼近“1”處的時期內(nèi)，變頻空調(diào)就以接近但小于電力云端控制器給定的限定功率Pset運行。參照圖9中D1E1段。當(dāng)電子電位器RW達(dá)到“1”處時，變頻空調(diào)內(nèi)的電控器中的微處理器就不再調(diào)節(jié)電子電位器RW了，此時，隨著室內(nèi)溫度進(jìn)一步接近設(shè)定溫度值，第一溫差Te、第二溫差Te2和第三溫差Te3都進(jìn)一步減小，變頻空調(diào)的用電功率Pa也進(jìn)一步下降，使第一功率差Pe和第二功率差Pe2進(jìn)一步增大。但此時電子電位器RW已達(dá)到“1”處，不會再超越“1”。所以，隨著室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度，變頻空調(diào)的用電功率Pa也快速下降，參照圖9中E1F1段。當(dāng)室內(nèi)溫度進(jìn)一步逼近設(shè)定溫度時，第一溫差Te逐步趨近于0，經(jīng)G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S運算后，第二溫差Te2和第三溫差Te3逐步接近最小值，再經(jīng)G3(S)運算后，壓縮機逐步降低運行功率，參照圖9中F1G1段。

當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，即第一溫差Te為0，經(jīng)G1(S)＝k11*k12*(T11*S+1)/S運算后，第二溫差Te2和第三溫差Te3保持最小值，再經(jīng)G3(S)運算后，壓縮機保持最小功率運行，變頻空調(diào)消耗最少的電源有功功率，保持變頻空調(diào)輸出的能量與使人體散發(fā)的能量和房間對外散發(fā)的能量實現(xiàn)平衡，參照圖9中G1H1段。

本發(fā)明再一實施例提供一種變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)，參照圖10所示，該系統(tǒng)200包括：

電力云端控制器21，用于獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷總用電功率是否大于限定用電功率。

若是，電力云端控制器21還用于獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率。

電力云端控制器21還用于根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率。

功率調(diào)節(jié)裝置22，用于控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。

本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：電力云端控制器用于獲取控制區(qū)域的總用電功率并判斷總用電功率是否大于限定用電功率；電力云端控制器通過判斷總用電功率是否大于限定用電功率可以確定該控制區(qū)域的用電量是否達(dá)到電力高峰，若是，電力云端控制器還用于獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率；根據(jù)控制區(qū)域的總用電功率、限定用電功率、變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率獲取每一臺空調(diào)的限額用電功率；電力云端控制器通過獲取限額用電功率可以對變頻空調(diào)的功率進(jìn)行限制，功率調(diào)節(jié)裝置用于控制任一變頻空調(diào)的用電功率小于或等于限額用電功率。通過上述系統(tǒng)可以在用電高峰期對變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，使變頻空調(diào)在不停止運行的同時起到削減電力高峰的作用。

可選的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)中功率調(diào)節(jié)裝置還用于控制任一變頻空調(diào)通過閉環(huán)負(fù)反饋控制自身用電功率小于或等于限額用電功率。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)中功率調(diào)節(jié)裝置還用于獲取第一溫差，第一溫差為設(shè)定溫度與室內(nèi)溫度的差值。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于根據(jù)第一溫差獲取第二溫差；其中，當(dāng)空調(diào)工作模式為制熱時，第一溫差與第二溫差同為正數(shù)或同為負(fù)數(shù)，第一溫差與第二溫差正相關(guān)；當(dāng)空調(diào)工作模式為制冷時，若第一溫差為正數(shù)，則第二溫差為負(fù)數(shù)，若第一溫差為負(fù)數(shù)，則第二溫差為正數(shù)，第一溫差的絕對值與第二溫差的絕對值正相關(guān)。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于獲取第一功率差，第一功率差為限額用電功率與變頻空調(diào)的用電功率的差值。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于根據(jù)第一功率差獲取第二功率差；第一功率差與第二功率差正相關(guān)。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于根據(jù)第二功率差獲取衰減系數(shù)；其中，當(dāng)?shù)诙夭顬檎龜?shù)且第二功率差為正數(shù)時，衰減系數(shù)增大；當(dāng)?shù)诙夭顬檎龜?shù)且第二功率差為負(fù)數(shù)時衰減系數(shù)減??；當(dāng)?shù)诙夭顬檎龜?shù)且第二功率差為零時，衰減系數(shù)保持不變；當(dāng)?shù)诙夭顬樨?fù)數(shù)或零時，衰減系數(shù)為1；衰減系數(shù)增大或減小的速度與第二功率差的絕對值的大小正相關(guān)；衰減系數(shù)大于0且小于或等于1。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于獲取第三溫差，其中第三溫差為第二溫差與衰減系數(shù)的乘積。

功率調(diào)節(jié)裝置還用于根據(jù)第三溫差控制變頻空調(diào)進(jìn)行工作產(chǎn)生變頻空調(diào)的用電功率并對室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

通過上述實施例中的變頻空調(diào)功率控制系統(tǒng)中的閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)正相關(guān)地改變溫度外環(huán)負(fù)反饋的第二溫差的衰減比例，從而使變頻空調(diào)的用電功率不超過電力云端控制器給定的限額功率值，配合電力云平臺實現(xiàn)監(jiān)控用電區(qū)域的用電削峰，保證電力系統(tǒng)的安全正?？煽窟\行。

可選的，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)還包括：

通信裝置以及在變頻空調(diào)的電源輸入端處設(shè)置的功率檢測裝置。

功率檢測裝置用于檢測對應(yīng)變頻空調(diào)的用電功率。

通信裝置用于將對應(yīng)變頻空調(diào)的用電功率發(fā)送至電力云端控制器并接收電力云發(fā)送給變頻空調(diào)的限額用電功率等數(shù)據(jù)和控制命令。

電力云端控制器還用于根據(jù)通信裝置發(fā)送的變頻空調(diào)的用電功率獲取用電區(qū)域內(nèi)變頻空調(diào)的總數(shù)以及變頻空調(diào)的總用電功率。

可選的，參照圖11所示，本發(fā)明實施例提供的變頻空調(diào)的功率控制系統(tǒng)中電力云端控制器還用于當(dāng)總用電功率小于或等于限定用電功率時，按照圖11方法進(jìn)行控制：

在電力云端控制器對變頻空調(diào)實施限額功率控制時，當(dāng)總用電功率小于所述限定用電功率、并達(dá)到“限定用電功率減去回差值”時，停止對所述變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制。

總用電功率等于所述限定用電功率時，保持原有的功率控制狀態(tài)或保持原有的功率不控制狀態(tài)。

總用電功率雖小于所述限定用電功率但未達(dá)到“限定用電功率減去回差值”時，保持原有的功率控制狀態(tài)或保持原有的功率不控制狀態(tài)。

開啟對所述變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制和停止對所述變頻空調(diào)的用電功率進(jìn)行控制的轉(zhuǎn)換采用回差法，并且，該回差的上限值始終為所述限定用電功率，下限值是“限定用電功率減去回差值”的數(shù)值。而回差值由初始值給定，并由電力云端控制器根據(jù)被控區(qū)域的情況不斷地進(jìn)行自學(xué)習(xí)優(yōu)化。

以上，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。