美国商业建筑空调负荷控制策略及其在自动需求响应系统中的整合应用

随着社会开放性以及自动化程度的不断提高,需求响应也朝着开放化、自动化的方向发展,商业建筑,尤其是其中的空调负荷,也开始加入到需求响应中。美国作为"需求响应"概念的提出者,其开放性以及自动化程度也较高,对于商业建筑空调负荷的需求响应也有较为深入的研究及实地试点。对美国需求响应在商业建筑空调负荷中的具体策略进行介绍,还将对考虑空调负荷的自动需求响应系统的发展架构、空调负荷在自动需求响应中的接入以及自动需求响应系统的商业运作模式进行介绍,从而更好地促进我国商业建筑空调负荷在需求响应中发挥作用。     

考虑空调负荷需求响应的负荷恢复量削减方法

温控负荷的冷负荷启动特性导致停电后负荷量增加,使其可能超过系统的最大可恢复负荷量。为保证负荷恢复的顺利进行,以空调负荷作为温控负荷的代表,提出一种考虑需求响应的负荷恢复量削减方法。首先,建立了计及停电时间的空调负荷聚合功率估计模型,快速计算停电后的空调负荷聚合功率;然后,综合考虑暂态安全约束以及系统可提供的恢复功率,确定变电站单次最大可恢复负荷量;最后,基于空调负荷群聚合功率估计模型和变电站单次可恢复负荷量限值,利用需求响应技术削减负荷恢复量,保证单次负荷恢复量在限值之内。仿真结果表明,所提方法在不同场景下能够通过需求响应技术实现空调负荷恢复量削减,保证系统的可靠恢复。     

大规模空调负荷聚合建模及跟踪控制方案研究

需求响应技术可以削峰填谷,提高能源利用效率,提升电力系统稳定性。直接负荷控制通过直接控制用电负荷使得需求侧负荷变成可调用资源,是实施基于激励的需求响应的一种有效方法,实现相对容易。空调用电量大,储热、储冷能力较好,将空调在高峰时段的用电量转移到低谷时段,对用户的影响小。因此,空调能够影响总负荷曲线的峰谷差异,是重要的需求响应资源。基于此,建立了空调的热力学模型,提出了基于蒙特卡洛方法建立大规模空调负荷聚合模型,并研究了实施直接负荷控制的空调负荷跟踪控制方案,讨论了空调负荷参与需求响应的负荷削减潜力。根据负荷调峰的需求计算控制空调温度或开、关状态的参考信号,然后采用自适应爬坡控制方法,跟踪参考信号的实施情况。仿真结果表明,通过跟踪参考信号来实施空调负荷的直接负荷控制可以依据需求有效削减负荷。     

美国居民空调直接负荷控制项目负荷削减评估方法研究

直接负荷控制DLC作为一种重要的激励型需求响应技术,对提高电力系统经济和安全运行有着积极作用。通信技术、负荷控制技术的发展和空调负荷的逐年增加使居民空调DLC的削负荷潜力不断增大,电力市场改革使得DLC的用途更加广泛,而评估DLC的负荷削减效果是DLC实施的基础。本文介绍了美国用于评估居民空调DLC负荷削减效果的两种方法,并以PJM和加州为例分析了目前主流的基于回归分析的评估方法,得出了其实施流程和特点。     

考虑热舒适度的变频空调响应调控策略

近年来,随着变频恒温技术的发展,变频空调给需求响应(demand response,DR)控制策略带来了新的机遇与挑战。文章引入PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)用户舒适度量化评估模型,提出了一种考虑热舒适度的多家庭变频空调群组恒温控制策略,综合考虑用户舒适体验和负荷削减容量最大化。首先,以用户热舒适度与空调负荷最大削减为目标,确定变频空调单机恒温控制的最优设定温度,建立了空调群组非分组恒温控制策略。然后,针对不同调度周期,分析评估空调群组非分组控制的可削减容量及机会响应损失;提出当调度周期在一定范围内时可以通过分组控制减少机会响应损失,建立了动态分组轮控策略模型,更加充分地挖掘了家庭空调负荷的需求响应潜力,并获得了可削减容量稳定的需求响应资源。最后,算例验证表明该策略的可行性和有效性。     

面向需求响应的变频空调负荷建模与运行控制

近年来,空调类电力用户数量迅速增加,成为了电网高峰负荷的主要组成部分。空调负荷作为典型柔性负荷,可利用其热惯性参与需求响应,为电网提供有效可调容量。区别于有关定频空调的研究,基于变频空调的负荷特性构建其物理模型,从控制后总功率和最大控制时长两个维度对变频空调集群的调节潜力进行评估。在此基础上,根据变频空调负荷聚合商在需求响应日前市场的成交量,以变频空调集群功率削减量与成交量偏差以及用户舒适度变化量最小化为目标,提出了基于双层分组轮控的变频空调负荷优化控制策略。仿真结果表明,所提策略不仅能够通过分组轮控延长变频空调集群最大控制时长,还具有良好的用户友好性,对于变频空调集群参与电网需求响应具有指导意义。     

基于温控负荷电价响应的配用电交互影响分析

售电市场开放条件下,实施基于电价的需求响应(demand response,DR)有利于充分调动用户的积极性,使其主动参与到负荷调控中去,实现电力系统的削峰填谷,保证其安全经济运行。文章以居民空调为研究对象,首先建立了居民空调负荷的数学模型,分析了其单体和聚合负荷的响应特性;在此基础上,引入基于实时电价(real-time pricing,RTP)的线性化居民空调交互式需求响应控制策略,实现对单台空调的控制。为了量化交互式需求响应策略对用户侧和电网侧的影响,提出了温度越限时间百分比、高峰时段负荷削减比、高峰时段馈线注入有功功率削减比、高峰时段网损削减比这4个指标。仿真结果表明,在不影响空调用户舒适度的前提下,基于实时电价的线性化居民空调交互式需求响应策略能有效实现削峰的作用,减少馈线有功功率注入和系统网络损耗。     

激励型需求侧响应在美国的应用

电力需求侧响应就是运用系统可靠性程序或基于市场的价格去影响需求的时问和水平。按照需求侧所面对的响应信号性质不同,可分为激励型需求侧响应和价格型需求侧响应。目前美国是世界上实施需求侧响应项目最多、种类最齐全的国家。对美国在激励型需求侧响应．包括直接负荷控制、可中断负荷、需求侧投标和同购、容量及辅助服务市场等的项目设计和实施情况做一个全景介绍,以对我国相关工作的开展提供借鉴和参照。     

中美需求响应发展状态比较及分析

在对国内外需求响应相关政策、文献、工作报告和示范项目进行对比分析的基础上,围绕美国需求响应类型、时间尺度和国内需求响应业务启动条件、提前通知时长,比较了中美两国需求响应的实施模式。通过分析需求响应参与用户数量、负荷削减量等实施效果、补贴或激励资金规模,比较了中美两国需求响应的实施规模。分析当前发展需求响应面临的政策优势和迫切技术需求,指出未来发展需求响应要解决的关键问题,以期对国内需求响应的发展,特别是需求响应关键技术研究、商业模式设计提供参考。     

楼宇负荷需求响应系统方案设计与实证分析

近年来,以空调为主的公共楼宇用电负荷快速增长,已成为夏冬两季用电峰谷差拉大的重要原因。将公共楼宇可调节负荷纳入电网调峰体系,可以有效改善楼宇负荷特性,减少电网供需矛盾。在智能电网新型电力系统的框架下,首先,提出了需求响应项目的系统平台构架,设计了从自动需求响应主站到末端的部署方案;其次,研制了自动需求响应双向适配装置;接着,提出了楼宇可控负荷的全局控制策略;最终,通过深圳罗湖供电公司新旧两栋办公楼开展了自动需求响应实证验证,实证结果表明楼宇负荷参与需求响应具有巨大的调节潜力,可以取得良好的经济和社会效益,具有广阔的推广前景。     

国外需求响应技术及项目实践

在深入调研国外需求响应发展现状的基础上,对国外需求响应的政策、项目类型、关键技术等进行了重点分析,以获取国外需求响应发展的先进成果和经验,为未来我国需求响应的进一步深入和全面发展提供参考和借鉴,最后给出对我国需求响应发展的启示与建议。     

地区经济与电力需求预测

通过对贵州地区电力负荷历史数据分析,结合贵州地区配电网的发展现状和未来的发展趋势,探讨了贵州经济增长、电力消费与电力需求间的关系,并运用组合预测法,对贵州地区电力市场需求进行预测。     

浅谈智能电网下需求侧管理

需求侧管理系统作为智能电网功能的一个重要组成部分,是许多技术人员探究的一个重要内容.文章阐述了需求侧管理的内容特点和技术措施,分析了智能电网对需求侧管理的影响,从智能电网需求侧管理系统关键技术对其进行了研究.     

需求响应在电力市场中的作用

南对加州电力危机的分析引出需求响应对电力市场良性发展的重要性.介绍了需求响应的概念、分类和实施机制--需求侧竞价,以及国外的响应运行机制.描述了需求响应的重要意义以及国外所进行的响应实践,并提出我国在实践需求响应方面的设想.     

美国需求响应综述

需求响应是智能电网框架里的一个重要组成部分,处于配用电侧。需求响应被认为是输电系统和电能批发市场可靠、经济运行的一个重要因素。住美国电力市场下的主能量市场和辅助服务市场,实施的需求响应计划可分为基于市场和基于可靠性2种。往不同的电力市场机制下,需求响应产品可包括能量、辅助备用服务以及容量。首先对智能电网下的需求响应新特点进行分析,进而概述美国智能电网下的需求响应计划及其参与的产品市场,再分析新形势给电网带来的影响,最后对中国实施需求响应提小一些建议。     

国外空调负荷需求侧响应综述及启示

不断增长的空调负荷加剧了城市电网峰谷差,需求侧响应能引导终端电力消费者改变其惯有的电力消费模式本文分析了美国、日本等发达国家开展空调负荷需求侧响应所采用的实施方法和激励机制,并对我国开展空调负荷需求侧响应给出启示。     

Optimal operation of cogeneration system coordinated by aggregator for providing the demand and supply regulation capacity

Recent growth of renewable energy generations with natural variability, such as photovoltaic generation and wind turbine generation, would make the demand and supply control in a whole power system more difficult, and therefore, alternatives for demand and supply regulation resources would be required. The authors focus on cogeneration system (CGS) as one of regulation resources. In order to procure adequate volume of regulation capability, an aggregator coordinates a number of CGSs efficiently and flexibly considering the wide variety of electricity/thermal demands of CGS owners. This paper proposes a novel optimal operation strategy of CGS coordinated by the aggregator considering the energy balance and operation cost of individual CGS owner. This paper also demonstrates the availability of CGSs for regulation capability by numerical case studies in which the actual consumption profile is employed.     

负荷时间弹性及其衡量方法

需求响应强调用户的主动性。电力系统维持瞬时平衡需要考虑不同时间产生的用电量对系统的不同影响,只采用价格需求弹性不足以全面描述电力负荷的弹性。提出负荷时间弹性概念,以充分考虑用户在用电时间上的选择余地,从定性分析和定量分析2个角度评价用户在不同时段间转移负荷的时间弹性大小,并给出算例分析。负荷时间弹性可为需求响应、分时电价、有序用电优化等应用提供支持。     

我国电力需求预测的难点浅析

电力需求预测做为电力规划的重要环节受到一些不确定因素的影响。介绍了电力需求预测的内容与方法,对影响因素做了详细阐述。指出电力需求预测对电力工业生产、管理及发展等方面的基础作用。     

当前电力需求侧管理工作中亟待解决的若干问题

本文论述电力需求侧管理的发展概况,从单纯发展供电能力到对电力需求方进行有效管理,达到供需双方有机配合,充分合理有效地利用一次能源,达到提高电能的利用率,降低需方的电费支出,保护环境。电力需求侧管理是利国利民、促进我国经济、技术长期持续发展的科学管理方法。国外发展国家经验已充分证明了这一点,本文着重论述我国开展需求侧管理的一些建议。