基于模型预测控制解锁热泵与储热系统能源灵活性: 实验结果
系统与控制
2025-07-24 v1 系统与控制
摘要
可再生能源来源 (RES) 的渗透率不断增加,电气化能源系统的需求也日益增长,这迫切需要动员需求侧管理 (DSM) 以帮助缓解电网拥堵。热泵和储热 (HPTES) 系统因其高效能而在现代建筑中日益流行,且因其在住宅电力消耗中的显著份额,成为动机发展针对需求侧管理 (DSM) 的有前景的选择。对于典型的 HPTES 系统,本文提出了涵盖控制导向建模过程和能源灵活模型预测控制 (MPC) 设计的系统性设计框架。所提出的 MPC 基于 DSM 的策略提供了一种创新的高效 DSM 解决方案,其遵循两步 DSM 框架。在第一步中,通过求解混合整数经济 MPC 问题来对 HPTES 系统的灵活性潜力进行定量评估。在第二步中,通过响应可行的需求响应 (DR) 请求来实现灵活性利用,同时遵守系统约束。我们基于实际的 HPTES 安装进行数值仿真和实际实验,以展示所提出设计方案的可行性和有效性。
引用
@article{arxiv.2507.17552,
title = {Model Predictive Control for Unlocking Energy Flexibility of Heat Pump and Thermal Energy Storage Systems: Experimental Results},
author = {Weihong Tang and Yun Li and Shalika Walker and Tamas Keviczky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17552},
year = {2025}
}
备注
13 pages