計(jì)及用戶舒適度的空調(diào)負(fù)荷參與電力系統(tǒng)頻率控制研究.pdf

1、傳統(tǒng)上，電力系統(tǒng)利用發(fā)電側(cè)備用資源進(jìn)行頻率的調(diào)整，頻率的一次調(diào)整以及二次調(diào)整能夠在各個(gè)時(shí)間尺度上滿足電力系統(tǒng)對(duì)頻率質(zhì)量的要求。但是隨著發(fā)電側(cè)結(jié)構(gòu)的變化，特別是核電以及間歇性能源發(fā)電比例的提高，發(fā)電側(cè)提供備用的能力有所下降。同時(shí)，大容量火電機(jī)組發(fā)電的經(jīng)濟(jì)成本以及環(huán)境成本日益增長(zhǎng)，僅僅依靠發(fā)電側(cè)資源進(jìn)行頻率調(diào)整已經(jīng)不足夠，發(fā)掘負(fù)荷側(cè)資源的備用潛力已經(jīng)日益受到關(guān)注。
　　空調(diào)負(fù)荷作為一種典型的恒溫控制負(fù)荷與家居負(fù)荷，在夏季用電高峰期所占

2、的負(fù)荷比例逐年上升，具有提供負(fù)荷備用的潛力。同時(shí)，由于其內(nèi)在的熱儲(chǔ)性能，能夠在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整工作狀態(tài)而不影響用戶的效用，降低自身的功率需求，進(jìn)而達(dá)到調(diào)整頻率的目的。對(duì)于空調(diào)負(fù)荷，用戶的效用主要是熱舒適度。論文基于溫度與濕度兩個(gè)影響因素，提出用戶熱舒適度雙層模糊評(píng)價(jià)模型，在此基礎(chǔ)上論文提出空調(diào)負(fù)荷個(gè)體自主響應(yīng)系統(tǒng)頻率信號(hào)的控制策略，根據(jù)用戶的舒適度等級(jí)與電力系統(tǒng)頻率偏差進(jìn)行自身設(shè)定溫度調(diào)整。論文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的用戶熱舒適度模型以及空調(diào)控制

3、策略的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　盡管個(gè)體空調(diào)功率需求的降低對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的功率不平衡狀態(tài)的影響微乎其微，但是當(dāng)研究區(qū)域內(nèi)的大量空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行工作狀態(tài)的調(diào)整，降低負(fù)荷集群的聚合功率，將會(huì)改善發(fā)電功率與負(fù)荷功率之間的不平衡，達(dá)到抑制電網(wǎng)頻率降低的目標(biāo)。論文在已有空調(diào)三階物理模型的基礎(chǔ)上，采用蒙特卡洛模擬方法，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行抽樣，將研究區(qū)域內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行聚合，并將其聚合特性映射到相應(yīng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)上，提出包含空調(diào)負(fù)荷的，結(jié)構(gòu)保持電網(wǎng)動(dòng)態(tài)模型。由

4、于空調(diào)負(fù)荷群的聚合功率處于動(dòng)態(tài)變化中，節(jié)點(diǎn)電壓與注入電流為非線性關(guān)系，因此，不能將空調(diào)負(fù)荷群的聚合特性表達(dá)為靜態(tài)ZIP模型，也無(wú)法采用針對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)模型。為了適應(yīng)空調(diào)的聚合特性，論文設(shè)計(jì)了內(nèi)層—外雙層迭代算法研究電網(wǎng)動(dòng)態(tài)過(guò)程，采用內(nèi)層迭代解決網(wǎng)絡(luò)方程，外層迭代解決微分—代數(shù)方程組，分析空調(diào)負(fù)荷控制策略對(duì)系統(tǒng)頻率的影響。
　　在空調(diào)負(fù)荷控制實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，由于大量空調(diào)負(fù)荷的狀態(tài)信息與數(shù)據(jù)需要傳輸與處理，因此對(duì)信息的傳輸能力是考驗(yàn)