中央空调负荷直接控制策略及其可调度潜力评估

如何挖掘和评估电力系统负荷的可调度潜力是当前国内外关注的热点。选择城市负荷中比重较大的空调负荷进行研究。在用户室内温度模型的基础上,研究了空调周期性间断运行的特性;建立了考虑类周期性温度变化、中央空调用户的舒适度需求以及响应电网调度需求等多种核心影响因素的优化模型,提出了分时段的直接负荷控制策略;从削峰填谷、负荷管理、节电潜力3个层面归纳得出了一种适用于所提模型的负荷可调度潜力评估方法;构建算例对空调负荷实施优化控制、应用可调度潜力评估方法,验证所提策略与方法的有效性和可行性。     

平抑新能源功率波动的聚合温控负荷改进模型预测控制

利用需求侧聚合温控负荷(ATCLs)提供负荷跟踪辅助服务以平抑新能源功率波动是一种经济、有效的方法,但对ATCLs的控制可能会影响用户的舒适度.为此,提出一种考虑用户舒适度的ATCLs平衡新能源功率波动控制方法.首先,采用人体热舒适性评价指标预测平均投票和预测不满意度得到夏季室内舒适温度范围,结合实验方法进一步确定2次调节间最大温度波动范围;然后,利用ATCLs双线性模型,将舒适温度范围和最大温度波动范围作为约束条件,提出一种基于Lyapunov函数的改进模型预测控制(MPC)方法,该方法减少了传统MPC的计算量并缩短了其执行延时,Lyapunov直接法保证了控制的收敛性,且分布式控制的引入降低了对通信系统的要求.仿真结果表明,所提方法在兼顾用户舒适度的前提下,快速平衡供用电之间的功率偏差,提高了电力系统对间歇式新能源的消纳能力.     

温控负荷直接负荷控制策略与优化调度

对温控负荷准确建模并采用合适的控制策略进行调度是直接负荷控制(DLC)项目实施的关键。文中以物理负荷模型描述温控负荷,采用蒙特卡洛模拟方法在模型参数取值区间内抽样获取用户群归一化因子,考虑用户自主退出和设备故障,利用实用的DLC控制手段基于模糊扩展极大极小法提出DLC优化调度模型。算例分析表明,所提模型能在达到DLC实施方的负荷削减需求的同时有效抑制反弹负荷,且对用户的整体舒适度影响较小。     

基于用户差异化热舒适度的空调负荷聚合调度策略

空调负荷作为需求侧重要资源,可灵活参与电力系统,促进新能源消纳。在空调负荷调度过程中,不同用户的热舒适要求和调度潜力存在差异。如何满足用户差异化热舒适度,且挖掘其调度潜力是要考虑的难题。针对上述问题,文中首先引进热舒适度模型以综合量化用户的热舒适体验;其次,根据热舒适度模型中的人体参数,采用K-means聚类方法划分出不同热忍受能力特征的用户群体。在此基础上,提出基于用户差异化热舒适度的空调直接负荷控制策略,并对其进行仿真验证。算例分析表明,相较于传统策略,文中所提策略在完成消纳任务的基础上挖掘了每类用户群体的调度潜力,并保障了其热舒适性。     

考虑用户调节行为多样性的空调负荷聚合商日前调度策略

空调负荷作为重要的柔性负荷资源之一,通过负荷聚合商参与电网调控,对改善夏季电网的负荷特性具有重要意义。然而聚合商通过分组控制方式无法最大化地利用空调的可调潜力,并且对用户舒适度有一定影响。从负荷聚合商的角度出发,对用户空调负荷分别采用温度设定值控制,以保持用户调节行为的多样性。在最大化挖掘负荷可调潜力的同时保证用户舒适度,提出了一种基于用户空调负荷温度控制的负荷聚合商日前调度双层优化模型。模型上层以负荷聚合商利益最大为优化目标,下层考虑用户舒适度差异以用户整体不舒适度水平最小为优化目标。采用粒子群整数规划算法进行求解获得单台空调设备设定温度的调节量。通过仿真验证表明,所提日前调度策略可以在给电网提供一定削峰能力的同时,充分挖掘空调负荷的可调潜力,保证负荷聚合商获得最大化利益并且用户舒适度水平更高。     

基于负荷聚合商业务的空调服务运作模式及控制策略

空调作为一种可调的柔性负荷,占尖峰负荷比重逐年增大。通过合理的调控引导空调用户参与需求响应,能有效发挥该响应资源的可调潜力与商品价值。为此,提出了一种基于负荷聚合商业务的空调服务运作模式,为用户提供合理的需求响应服务。运作模式包含了服务控制策略以及定价赔偿机制两部分。在分挡方案基础上,服务控制策略充分考虑用户舒适度需求,设置服务状态Ⅰ(选挡)和服务状态Ⅱ(变挡),以实现分挡模式下对空调可调潜力的充分挖掘;同时,在定价赔偿过程中,定义服务的"失负荷"违约事件,并制定指标量化其商品功能,以计入服务的商品属性和用户舒适度差异性,实现与用户的效益分享。最后通过算例对控制策略及效益分享机制进行应用分析,验证了运作模式的可行性与合理性。     

考虑变频空调负荷聚合调节的电网规划问题研究

在对变频空调负荷特性的研究基础上,建立变频空调负荷模型;在满足用户舒适度要求并约定用户补偿方案的情况下,确定以较低频率持续运行并固定操作时长的变频空调控制方法,并以此为基础设计一种直接易行的聚合控制算法,同时根据空调调控顺序的不同,分别达到充分利用负荷削减潜力或经济性最优两种目标;建立计入需求响应激励费用的电网规划模型进行优化求解,利用算例证明聚合控制方法和规划方案的有效性。     

市东集中空调周期性用电技术可行性研究

以空调负荷为主的季节性负荷,其增速远大于基荷的增速,在电网负荷中所占比重越来越大,因此,对空调负荷的需求侧管理已成为电力企业的重要研究课题,而集中空调系统周期性用电技术是空调需求侧管理的措施之一。文章介绍了集中空调周期性用电技术的两种类型,即集中空调系统周期性暂停用电和集中空调遥控降载周期性用电,对后种类型技术的应用进行了现场测试,根据测试结论,提出了市东公司集中空调周期性用电技术的应用推荐方案,并对效益进行了预测。     

考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制

为充分挖掘分散式电采暖负荷的灵活可调节潜力,提出了一种考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制方法。首先,基于分散式电采暖的工作特性对单体电采暖负荷的响应特性进行分析;其次,采用近邻传播聚类算法将分散式电采暖负荷进行集群处理,并基于等面积定则制定电采暖负荷群的轮换式控制策略;然后,建立同时考虑电采暖负荷参与调峰和用户舒适度的多目标优化模型;最后,以新疆某地区分散式电采暖负荷参数为依据对所提控制方法进行验证。仿真结果表明,所提方法能够在保证用户舒适度的前提下兼具一定的调峰能力。     

计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度

基于能源互联网框架,提出了一种计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度方法。首先,从用户需求侧的角度研究能源使用特性,将柔性负荷分为可转移负荷、可削减负荷以及可转换负荷,分别建立数学模型,并分析其经济性;然后,根据建筑热物质特性,构建了建筑等效热阻模型,用于分析冷/热功率与人体舒适度之间的关系;最后,考虑人体舒适度和用户侧柔性负荷,以综合能源服务商运行收益最大为目标函数,得到了园区级综合能源协同优化调度结果,结果表明所提模型可提高经济性并促进新能源的就地消纳。     

贯流机组调速器的控制策略

通过研究灯泡贯流式机组调速器的控制策略,结合现场的控制经验和试验录波,提出了针对该类型机组的调速器开机控制规律、甩负荷控制策略、负荷调整方法等,可供贯流式机组电站的运行、维护人员和调速器控制研究人员参考。     

毫秒级精准负荷控制系统设计与工程应用

毫秒级精准负荷控制系统将切负荷控制方式从传统的集中切变电站负荷线路方式转变为快速精准控制用户可中断分支负荷线路。在分析现有终端接入通信技术的基础上,提出了系统的总体架构,即控制主站层、控制子站层、终端用户接入层,描述了各层级的功能定义,给出了计及直流故障落点位置和负荷分层的整体最小欠切控制策略;详细介绍了系统实现所需的关键技术:STM-1接口(155M接口)技术、多用户共享2M通道接入技术、模拟大规模可中断负荷批量切除及有序恢复的试验技术等。该技术方案已应用于江苏电网精准切负荷一期、二期工程中,现场实切试验表明满足运行要求。     

柔性负荷控制及模型研究综述

随着可再生能源的大规模接入和城市中心高峰负荷逐年增长,系统平衡资源需求激增。在常规电源被大规模替代,发电侧调节能力受限的同时,柔性负荷在电网中占据比例逐渐上升,其响应快、经济性高等运行特性增加了电网的调控手段,对系统的调峰调频、平衡新能源波动以及提供辅助服务等方面有重要作用。重点关注柔性负荷的建模方法,对近年来国内外在柔性负荷的物理模型、响应模型和聚合模型等方面的研究成果进行了综述。并结合国内柔性负荷发展和研究情况,对柔性负荷的控制提出几点设想。     

负荷管理控制系统实施技术

设计了具有分布式客户／服务器结构模式的控制中心，并根据楼房多用户的情况，设计了一种可采集上百路电度量的终端设备FRTU。FRTU由主控系统和子系统组成，主控系统完成常规远方终端的功能，子系统负地输入电能脉冲量的采集和处理工作。系统结构简单，方便适用。     

模糊逻辑控制在磨机负荷控制中的应用

由于磨机负荷与许多因素有关，负荷特性非线性，采用常规的PID控制难以取得满意的效果，因此设计了一种具有实时学习能力的模糊控制器。实验情况表明该控制器具有较好的适应能力和稳态性能，保证了磨机负荷状态稳定，获得了要求的产品粒度分布特性。     

Centralized load control system demonstration test (interim report)

The maximum power peak has sharpened in recent years owing to the widespread use of air conditioners and other such equipment. Additionally, the gap between power demand during the day and night, as well as that among the seasons, is widening, while the annual load factor is on the decline. These factors prevent the effective use of generating facilities and are driving costs up. Countermeasures in the form of promotion of load leveling from the demand side have become a national priority. It was in these circumstances that the New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) officially requested that Kyushu Electric Power Co., Inc. (KEPCO) develop a load leveling technology for the future. For eight years starting in 1986, KEPCO conducted a demonstration test in which it directly controlled customer water heaters and air conditioners in a district of the city of Kagoshima. In addition, the company started a test in 1994 to demonstrate load leveling effects through indirect load control in a district of the city of Fukuoka. This load control involved providing customers on the demand side with their own load curves, electricity charge data, and other information so that they would themselves experiment with electricity use. This paper will outline the Centralized Load Control System demonstration test and discuss the system configuration and the 1996 test results of indirect load control that generated effects such as a peak reduction of 0.1 kW per household. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(2): 7–17, 1999     

基于网荷终端的用户低压负荷紧急控制

目前安装网荷终端的用户可切负荷集中在10 kV以上,在紧急切负荷时把很多重要的低压400 V负荷同时切除了。为进一步减少紧急切负荷对用户生产的影响,通过对现场用户400 V负荷性质、容量、设备的调研,提出了符合现场用户特点的设备改造负荷接入方案。针对400 V负荷精细化采集、快速控制的需要,及现场实施的可行性、经济性要求,设计了针对集中式和分散式两种类型用户的400 V负荷快切方案,并完成了现场用户试点实施。通过研制一种基于面向通用对象的变电站事件通信(generic object oriented substation event,GOOSE)的网荷子单元,对方案进行优化改进,使其满足了紧急切负荷的动作快速性要求。     

基于温度密度聚类的热泵负荷集群控制策略

首先描述了典型温控负荷的热力学模型,并在此基础上讨论了常用温度设定控制策略下负荷温度分布变化及负荷开关状态变化。随后以温度队列为基础,提出了一种基于负荷温度的密度聚类集群控制策略。该策略考虑负荷在温度区间内的分布情况,通过密度聚类算法对负荷群进行聚类分析并确定密集区域与非密集区域;随后计算温度节点和补偿节点并确定设备响应群体和温度设定值;最后以温度设定值为响应信号对负荷群进行控制。以常用温控负荷电热泵为控制对象进行仿真分析,与常用温度设定控制下负荷群开关变化次数进行了对比。结果显示,负荷在控制中开关状态变化次数明显降低,负荷群中发生开关状态变化的负荷数目明显减少。     

变频器的调速方式及合理选择

介绍了四种不同变频调速方式的工作原理以及3类负载选择控制方式的方法，最后给出了选择控制方式应满足的条件。     

一种能量回馈型交流电子负载重复控制策略

介绍了能量回馈型电子负载的重复控制策略,给出了负载模拟器重复控制的理论分析,并进行了仿真和实验研究。结果表明,该方法可以大大提高负载模拟器输入电流控制精度,进而提高负载特性的模拟精度,是一种有效的负载特性模拟器控制策略。