技術特征：

1.一種空調(diào)負荷的聚合建模方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)建立單臺空調(diào)的基礎模型；

(2)考慮空調(diào)的開關狀態(tài)，將室內(nèi)設定溫度死區(qū)[T_min,T_max]劃分為幾個連續(xù)的溫度區(qū)間，每個溫度區(qū)間的溫度差相同，建立空調(diào)群的基礎聚合模型；

(3)對基礎聚合模型進行精度分析，找出基礎聚合模型的誤差來源；

(4)基于誤差來源對基礎聚合模型中的參數(shù)進行重新計算，充分考慮空調(diào)群在一個調(diào)度周期中的運行情況，建立空調(diào)群的優(yōu)化聚合模型，提高空調(diào)群在多個調(diào)度時間尺度下的精度。

2.根據(jù)權利要求1所述的空調(diào)負荷的聚合建模方法，其特征在于：所述步驟(1)中，單臺空調(diào)的基礎模型為：

其中：T_out為室外溫度，T_in為室內(nèi)溫度，C_a為空調(diào)的等效熱容，R為空調(diào)的等效阻抗，Q為空調(diào)的制冷量，Q'為室內(nèi)物體的散熱量，t為時間；S(t)為空調(diào)在t時刻的開關狀態(tài)，S(t)＝0表示空調(diào)為OFF狀態(tài)，S(t)＝1表示空調(diào)為ON狀態(tài)；

空調(diào)周而復始于兩種狀態(tài)：當室內(nèi)溫度T_in超過T_max時，空調(diào)以額定功率P運行，室內(nèi)溫度T_in下降，此時空調(diào)處于ON狀態(tài)；當室內(nèi)溫度T_in低于T_min時，空調(diào)運行功率P為零，室內(nèi)溫度T_in上升，此時空調(diào)處于OFF狀態(tài)；因此定頻空調(diào)的控制規(guī)律為：

其中：Δt表示時間間隔；

空調(diào)的能效比η為定值，即：

根據(jù)式(1)可得，在一個空調(diào)運行周期內(nèi)，單臺空調(diào)處于ON狀態(tài)的總時間t_on為：

根據(jù)式(1)可得，在一個空調(diào)運行周期內(nèi)，單臺空調(diào)處于OFF狀態(tài)的總時間t_off為：

其中：T_set為設定溫度，δ為室內(nèi)設定溫度死區(qū)寬度。

3.根據(jù)權利要求1所述的空調(diào)負荷的聚合建模方法，其特征在于：所述步驟(2)中，空調(diào)群的基礎聚合模型的建立過程如下：

(21)在單臺空調(diào)的一個運行周期內(nèi)：當空調(diào)處于OFF狀態(tài)時，室內(nèi)溫度上升，將室內(nèi)設定溫度死區(qū)等分為N_off個連續(xù)的溫度區(qū)間，對應的溫度區(qū)間編號為1,2,…,N_off；當空調(diào)處于ON狀態(tài)時，室內(nèi)溫度下降，將室內(nèi)設定溫度死區(qū)等分為N_on個連續(xù)的溫度區(qū)間，對應的溫度區(qū)間編號為N_off+1,…,N_off+N_on；

(22)在單臺空調(diào)的一個運行周期內(nèi)，空調(diào)共有N_off+N_on個溫度區(qū)間，令N_off＝N_on，則每個溫度區(qū)間的溫度差為：

(23)當沒有外部控制信號時，空調(diào)群的狀態(tài)轉(zhuǎn)換行為表示為：

其中：n_i(t)表示t時刻處于i溫度區(qū)間的空調(diào)數(shù)量；G是一個(N_off+N_on)×(N_off+N_on)的矩陣，以g_dq表示G中第d行第q列的元素，g_dq表示q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群轉(zhuǎn)移到d溫度區(qū)間的轉(zhuǎn)移速度；G是一個大型稀疏矩陣，且g_dq表示為：

其中：Δt_q表示單臺空調(diào)在q溫度區(qū)間的轉(zhuǎn)移時間；式(8)的誤差主要來源于，使用空調(diào)的平均轉(zhuǎn)移速度代替空調(diào)的暫態(tài)轉(zhuǎn)移速度，因此N_off+N_on越大或Δt_q越小將會讓式(8)更好地擬合空調(diào)群的聚合行為；

(24)對式(7)進行離散化，得到：

x(k+1)＝A·x(k) (9)

A＝1+G·Δt (10)

其中：n_i(k+1)表示k+1時段處于i溫度區(qū)間的空調(diào)數(shù)量，n_i(k)表示k時段處于i溫度區(qū)間的空調(diào)數(shù)量；A是(N_off+N_on)×(N_off+N_on)的矩陣，以a_dq表示A中第d行第q列的元素，a_dq表示q溫度區(qū)間的空調(diào)群轉(zhuǎn)移到d溫度區(qū)間的轉(zhuǎn)移概率，0≤a_dq≤1。

4.根據(jù)權利要求1所述的空調(diào)負荷的聚合建模方法，其特征在于：所述步驟(3)中，對基礎聚合模型進行精度分析的過程如下：

為了使得A中的每一個元素均滿足[0,1]的約束，應該對N_off進行慎重選擇；當Δt一 定時，N_off的最大值表示為：

其中：floor(·)表示取不大于·的整數(shù)；根據(jù)式(12)～(14)可知，隨Δt的增加而減少，的減少會使得基礎聚合模型的精度降低。

5.根據(jù)權利要求1所述的空調(diào)負荷的聚合建模方法，其特征在于：所述步驟(4)中，空調(diào)群的優(yōu)化聚合模型的建立過程即是對A中的元素進行優(yōu)化，然后使用優(yōu)化的A替代式(9)和式(10)中的A的過程，A的優(yōu)化過程具體如下：

(41)設1≤q≤N_off，且位于q溫度區(qū)間的空調(diào)群在經(jīng)歷時間間隔Δt后分布于[T′_q,T′_q+1]溫度區(qū)間，T′_q和T′_q+1的取值按如下公式計算：

根據(jù)T′_q和T′_q+1的取值可以確定T′_q位于d₁溫度區(qū)間，T′_q+1位于d₂溫度區(qū)間，和分別為d₁溫度區(qū)間的起始和終止溫度，和分別為d₂溫度區(qū)間的起始和終止溫度，下面根據(jù)不同情況分別優(yōu)化A：

情況一：當T′_q+1≤T_max時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的所有空調(diào)的運行狀態(tài)在Δt內(nèi)沒有發(fā)生變化，維持OFF狀態(tài)，且滿足1≤d₁≤N_off及1≤d₂≤N_off；設空調(diào)在溫度上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(a1)若d₁＝d₂，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)轉(zhuǎn)移到d₁或d₂的概率為1，因此有：

(a2)若d₂-d₁＝1，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，相應的轉(zhuǎn)移概率為：

(a3)若d₂-d₁≥2，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間、d_a溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，d₁+1≤d_a≤d₂-1，和按式(17)計算，根據(jù)下式計算：

情況二：當T_q'＜T_max且T′_q+1＞T_max時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的部分空調(diào)運行狀態(tài)在Δt內(nèi)發(fā)生了變化，由OFF狀態(tài)變?yōu)镺N狀態(tài)，此時式(15)中的T′_q+1采用下式重新計算：

其中：Δt₁表示單臺空調(diào)處于OFF狀態(tài)從T_q+1到T_max的轉(zhuǎn)移時間；

在這種情況下，滿足1≤d₁≤N_off及N_off+1≤d₂≤N_off+N_on；設空調(diào)在時間上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(b1)若d₂-d₁＝1，和按下式計算：

(b1)若d₂-d₁≥2，和按式(21)計算，根據(jù)下式計算：

情況三：當T′_q＞T_max時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的所有空調(diào)運行狀態(tài)在Δt內(nèi)發(fā)生了變化，由OFF狀態(tài)變?yōu)镺N狀態(tài)，此時式(15)中的T′_q采用下式重新計算：

其中：Δt₂表示單臺空調(diào)處于OFF狀態(tài)從T_q到T_max的轉(zhuǎn)移時間；

在這種情況下，滿足N_off+1≤d₂≤N_off+N_on及N_off+1≤d₂≤N_off+N_on；設空調(diào)在溫度上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(c1)若d₁＝d₂，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)轉(zhuǎn)移到d₁或d₂的概率為1，因此有：

(c2)若d₂-d₁＝1，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，相應的轉(zhuǎn)移概率為：

(c3)若d₂-d₁≥2，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間、d_a溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，d₁+1≤d_a≤d₂-1，和按式(26)計算，根據(jù)下式計算：

(42)設N_off+1≤q≤N_off+N_on，且位于q溫度區(qū)間的空調(diào)群在經(jīng)歷時間間隔Δt后 分布于[T′_q,T′_q+1]溫度區(qū)間，T′_q和T′_q+1的取值按如下公式計算：

根據(jù)T′_q和T′_q+1的取值可以確定T′_q位于d₁溫度區(qū)間，T′_q+1位于d₂溫度區(qū)間，和分別為d₁溫度區(qū)間的起始和終止溫度，和分別為d₂溫度區(qū)間的起始和終止溫度，下面根據(jù)不同情況分別優(yōu)化A：

情況一：當T′_q+1≤T_min時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的所有空調(diào)的運行狀態(tài)在Δt內(nèi)沒有發(fā)生變化，維持ON狀態(tài)，且滿足N_off+1≤d₁≤N_off+N_on及N_off+1≤d₂≤N_off+N_on；設空調(diào)在溫度上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(d1)若d₁＝d₂，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)轉(zhuǎn)移到d₁或d₂的概率為1，因此有：

(d2)若d₂-d₁＝1，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，相應的轉(zhuǎn)移概率為：

(d3)若d₂-d₁≥2，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間、d_a溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，d₁+1≤d_a≤d₂-1，和按式(30)計算，根據(jù)下式計算：

情況二：當T′_q≥T_min且T′_q+1＜T_min時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的部分空調(diào)運行狀態(tài)在Δt內(nèi) 發(fā)生了變化，由ON狀態(tài)變?yōu)镺FF狀態(tài)，此時式(28)中的T′_q+1采用下式重新計算：

其中：Δt₃表示單臺空調(diào)處于ON狀態(tài)從T_q+1到T_min的轉(zhuǎn)移時間；

在這種情況下，滿足N_off+1≤d₁≤N_off+N_on及1≤d₂≤N_off；設空調(diào)在時間上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(e1)若d₂-d₁＝1，和按下式計算：

(e1)若d₂-d₁≥2，和按式(34)計算，根據(jù)下式計算：

情況三：當T′_q＜T_min時，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的所有空調(diào)運行狀態(tài)在Δt內(nèi)發(fā)生了變化，由ON狀態(tài)變?yōu)镺FF狀態(tài)，此時式(28)中的T′_q采用下式重新計算：

其中：Δt₄表示單臺空調(diào)處于ON狀態(tài)從T_q到T_min的轉(zhuǎn)移時間；

在這種情況下，滿足1≤d₂≤N_off及1≤d₂≤N_off；設空調(diào)在溫度上均勻分布，則A的優(yōu)化過程如下：

(f1)若d₁＝d₂，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)轉(zhuǎn)移到d₁或d₂的概率為1，因此有：

(f2)若d₂-d₁＝1，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，相應的轉(zhuǎn)移概率為：

(f3)若d₂-d₁≥2，說明q溫度區(qū)間內(nèi)的空調(diào)群在Δt內(nèi)會轉(zhuǎn)移到d₁溫度區(qū)間、d_a溫度區(qū)間和d₂溫度區(qū)間，d₁+1≤d_a≤d₂-1，和按式(39)計算，根據(jù)下式計算：

結(jié)束。