释放热泵与热能存储系统能源灵活性的模型预测控制设计

热泵与热能存储（HPTES）系统广泛应用于现代建筑以提供生活热水，占据了家庭电力消耗的很大份额。随着可再生能源（RES）在现代电网中日益普及，需求侧管理（DSM）通过调整终端用户的电力消耗来平衡发电与用电，变得至关重要。本文探讨了一类 HPTES 系统的能源灵活性模型预测控制（MPC）设计，以促进需求侧管理。所提出的 DSM 策略包含两个关键组成部分：i) 灵活性评估，以及 ii) 灵活性利用。首先，在灵活性评估方面，开发了一种定制的 MPC 公式，辅以一组辅助线性约束，以定量评估 HPTES 系统固有的灵活性潜力。随后，在灵活性利用方面，针对可行的需求响应（DR）请求有效利用能源灵活性，这可表述为标准的混合整数 MPC 问题。基于真实世界 HPTES 装置的数值实验证明了所提出设计的有效性。