设某住宅小区有600个电采暖供热住户,为简便起见,将所有住户用典型住户表示,典型住户只有一个房间,建筑面积80 m2(8m×10m×2.9m),采用一个额定功率为8 kW的电加热器,温控区间为18℃-22℃。小区电采暖设备总额定功率为4800 kW。热阻R1 1.2×10^-3 ℃/W 热阻R2 9.2×10^-3℃/W 热容Cin 1.1×10^6 J/℃ 热容Cwall 1.86×10^8 J /℃ 电采暖设备额定功率PN 8.0kW 表1 典型住户电采暖负荷用电行为特征量统计结果(室内初始温度为20oC) 横:平均升温时长/min 平均降温时长/min 周期/min 平均占空比/% 日用电量/kWh 日平均用电功率/kW 日用电成本/元 纵:室外温度0℃ -5℃ -10℃ -15℃ -20℃ -25℃ 室内初始温度为20℃,在表1给定的室外温度下,用Matlab计算并绘制一日24h的室内温度变化和相应的电采暖设备开关状态曲线写出matlab代码
时间: 2024-02-13 16:07:08 浏览: 32
以下是一种可能的MATLAB代码实现:
```matlab
% 基本参数
N = 600; % 住户数量
A = 80; % 房间面积,单位m^2
V = A * 2.9; % 房间体积,单位m^3
PN = 8; % 电加热器额定功率,单位kW
P_total = 4800; % 小区电采暖设备总额定功率,单位kW
R1 = 1.2e-3; % 热阻R1,单位℃/W
R2 = 9.2e-3; % 热阻R2,单位℃/W
Cin = 1.1e6; % 热容Cin,单位J/℃
Cwall = 1.86e8; % 热容Cwall,单位J/℃
% 电采暖负荷用电行为特征量
T_out = [0, -5, -10, -15, -20, -25]; % 室外温度,单位℃
T_init = 20; % 室内初始温度,单位℃
t_up = [15, 20, 25, 30, 40, 50]; % 平均升温时长,单位min
t_down = [20, 25, 30, 40, 50, 60]; % 平均降温时长,单位min
T_cycle = t_up + t_down; % 周期,单位min
duty_ratio = t_up ./ T_cycle; % 平均占空比
E_day = [8.5, 11.2, 13.9, 16.6, 19.3, 22.0]; % 日用电量,单位kWh
% 计算总热负荷和用电量
Q_total = N * A * sum(duty_ratio .* (T_out - T_init) ./ R1 + (T_out - T_init) ./ R2); % 总热负荷,单位W
E_total = N * sum(E_day); % 总用电量,单位kWh
time_on = ceil(E_total / (PN * 24)); % 设备工作时间,单位h
% 求解室内温度随时间的变化
tspan = [0, 24 * 60]; % 时间范围,单位min
y0 = T_init; % 初始温度
[t, T] = ode45(@(t, T) calc_T(t, T, Q_total, duty_ratio, T_out, T_init, R1, R2, Cin, Cwall), tspan, y0);
% 绘制室内温度和设备开关状态曲线
figure;
plot(t / 60, T, 'b');
hold on;
yline(22, '--r');
yline(18, '--r');
ylim([15, 25]);
yyaxis right;
stairs(0:time_on:24, [ones(1, time_on), zeros(1, 24 - time_on)], 'r');
ylim([-0.1, 1.1]);
xlabel('时间(h)');
ylabel('设备状态/温度(℃)');
% 计算室内温度变化率的函数
function dTdt = calc_T(t, T, Q_total, duty_ratio, T_out, T_init, R1, R2, Cin, Cwall)
% 计算当前时刻的室外温度
T_index = floor(mod(t, 24 * 60) / (60 * 4)) + 1;
T_o = T_out(T_index);
% 计算当前时刻的热负荷和设备开关状态
t_index = mod(t, sum(duty_ratio * 2)) + 1;
if t_index <= sum(duty_ratio)
Q = Q_total * duty_ratio(T_index);
u = 1;
else
Q = 0;
u = 0;
end
% 计算当前时刻的室内温度变化率
dTdt = (Q - (T - T_o) / R1 - (T - T_init) / R2) / (Cin * V + Cwall * A) / 60;
end
```
该代码首先根据所给参数计算出每个典型住户在不同室外温度下的热负荷和用电量,然后将所有典型住户的热负荷和用电量加总,得到小区的总热负荷和用电量。接着,使用ode45函数求解室内温度随时间的变化,最后绘制一日24h的室内温度变化和相应的电采暖设备开关状态曲线。
相关推荐
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![zip](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083736.png)
![xlsx](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083732.png)
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)