偏差电量考核机制下聚合温控负荷群控制策略

为降低售电公司在电力交易中的偏差考核电量和惩罚成本,以在用户负荷中占比较高的温控负荷为控制对象,建立配电网监测控制系统,收集电力市场和居民负荷数据,再根据这些数据设计基于聚合温控负荷群双层优化调度模型的直接负荷控制策略。仿真结果表明,该策略能降低配电网功率不平衡性,有效增加温控负荷的可调度容量,减少温控负荷的调度次数,降低售电公司的偏差考核电量,提高售电公司利润。     

商业大楼中的电动汽车与温控负荷联合优化调度

随着电动汽车数量的日渐增加,其无序充电会给电网带来新的负荷高峰,从而造成局部变压器过载的情况。本文在电动汽车大量接入而配电网未来得及改造的背景下,以电动汽车向楼宇反向服务(V2B)技术为支撑,考虑到温控负荷的负荷反弹特性及可调度性,将温控负荷与电动汽车充放电协同调度。电网对温控负荷实行折扣电价,对电动汽车负荷考虑电池损耗而实行高价补偿。考虑室温的舒适度、电动汽车充放电次数、变压器容量等约束条件,以电网补贴成本最小和商业大楼的总电费最小为目标进行优化。结果表明,温控负荷与电动汽车负荷具有互补特性,两者联合调度可以达到在电网补偿费用最小的情况下变压器容量不过载的目的。     

温控负荷提供电力系统辅助服务的关键技术综述

温控负荷能够向电力系统提供多种辅助服务,在提高系统稳定运行能力的同时减少碳排放量,因而已成为国内外研究的关注热点。文中结合国内外研究成果,从参与机制、聚合模型、响应特性、终端层控制方法及架构、电网层控制策略5个方面对温控负荷提供电力系统辅助服务的关键技术进行综述。温控负荷的响应特性和终端层控制方法是构建和落实温控负荷多种控制策略的基础。文中以响应潜力、响应速度以及调控时间尺度为视角对温控负荷的响应特性进行分析,着重从控制与优化的角度对电网调度中的温控负荷控制策略进行分类与介绍。最后,结合“双碳”发展目标对温控负荷进一步的研究方向进行了展望。     

考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略

电力系统峰谷差的不断加大,使得电力系统需要更多的调峰容量。温控负荷作为需求响应的重要资源,可以为电力系统提供调峰容量。为帮助调度侧实现基于能效管理的温控负荷调峰,提出了考虑用户满意度的温控负荷能效综合指标模型和调峰策略。首先,基于模糊子集方法,提出考虑用户满意度的温控负荷能效（energy efficiency ratio considering satisfaction,EERCS）的计算模型,帮助调度侧对大规模温控负荷能效水平进行评估。然后,建立温控负荷调峰容量评估模型,用于在调峰时估计温控负荷调峰容量。最后,在此基础上制定调峰策略。调度前,确认温控负荷是否可接受调度,并计算温控负荷的EERCS值和调峰容量;调度时,根据EERCS值对用户进行排序,优先调用EERCS值低的温控负荷,提高温控负荷群的用户满意度水平,进而提高温控负荷群的能效水平。接着,基于中国东部某城市585户电力用户的真实数据,仿真了在不同功率缺额下的调峰结果。该算例表明,所提的调峰策略可有效提高温控负荷群的综合能效水平。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

小型温控负荷参与电网灵活互动的发展路径及关键技术

温控负荷作为一类调度灵活、潜力巨大的优质可调节负荷资源,因其发展应用起步较晚,目前还缺少有效的控制策略及政策和市场机制。为了更大规模最大限度发挥温控负荷的调节潜力,本文从温控负荷的特征和参与新能源消纳的技术出发分析温控负荷参与新能源消纳的可行性,进而从管理、技术、政策和市场4个层面分析了温控负荷参与电网互动的改革发展思路,最后分别从分层分区灵活聚合、确定性时延管理、末端分布式交易等方面分析了温控负荷参与电网灵活互动的关键技术,并对温控负荷资源的进一步研究进行总结展望。     

基于云边协同技术的柔性负荷聚合调控系统设计

作为发电调度的补充,柔性负荷调度能够削峰填谷、平衡间歇式能源波动和提供辅助服务,是丰富电网调度运行的调节手段,在电网调频调峰和新能源消纳中具有较大的调控潜力。首先,提出了一种“柔性负荷聚合调控云平台-智能边缘计算终端-客户侧能源信息物理系统”的优化调控架构;其次,借鉴云计算和边缘计算协同的架构理念,设计一套柔性负荷聚合调控系统,实现柔性负荷的聚合调控;再次,研究柔性负荷聚合调控策略,构建云边协同的多类型弹性负荷调控算法;最后,基于苏州同里小镇的实际场景,对温控负荷、电动汽车、储能参与聚合调控进行了仿真与算例验证。     

电采暖聚合型虚拟电厂调峰经济优化调度方法

为发挥电采暖负荷灵活可调控性能,将电采暖负荷聚合成虚拟电厂,提出电采暖聚合型虚拟电厂调峰经济优化调度方法,为电采暖主动参与电网调峰提供解决方案。首先,分析建立电采暖聚合型虚拟电厂互动机制与管理架构;然后,建立考虑用能差异化需求的电采暖负荷需求响应模型;以虚拟电厂期望经济效益最大为目标,建立虚拟电厂经济优化调度模型。算例结果表明,所提方法可根据不同用户差异化需求经济合理地实现电采暖负荷主动参与电网运行调控,为规模化电采暖负荷参与电网调峰提供参考。     

聚合空调负荷的温度调节方法改进及控制策略

空调负荷作为温控负荷的一种,具有能量转化及储存特性,该特性使空调成为最具需求响应潜力的负荷。通过对空调负荷的合理控制,可在不影响或少影响用户舒适度的前提下,使用较低成本达到降低峰荷,缓解供需矛盾。为此,针对参数相同或相近的空调集群,利用等效热参数模型分析传统温度调节方法造成聚合负荷波动的机理,提出一种改进的温度调节方法,该方法对空调集群中的单独个体进行设定温度上、下限的分离控制,有效克服传统温度调节方法造成聚合负荷波动的现象。同时设计了基于上述调节方法的调度决策模型。通过算例分析增/减负荷方案限制、聚合小组数目限制、调度决策目标大小对调度结果的影响,证明调度决策模型的可行性,为空调负荷参与系统运行提供方法支持。     

居民温控负荷聚合功率及响应潜力评估方法研究

温控负荷是参与电网功率平衡的一类有效资源,在电网紧急事故下有助于快速维持系统的频率稳定。但由于其分散分布特性造成调度中心难以直接获得其聚合功率及响应潜力。为引导温控负荷参与电网调控运行,建立了温控负荷的近似聚合模型,能够较为方便地确定其聚合功率的估计值及上下限范围。基于该模型,提出了一种计及响应不确定性的温控负荷聚合响应潜力评估方法,对温控负荷的聚合响应潜力及其分布特性进行了评估。通过仿真,验证了近似聚合模型和潜力评估方法的有效性。     

基于启动时间延迟的家庭负荷管理优化策略

针对家庭中典型温控负荷会给用户带来高峰负荷需求,提出了一种基于启动时间延迟的家庭负荷管理优化策略。首先,给出了一种智能家电负荷控制架构,以支撑负荷优化控制算法在智能家电中的应用;然后,建立了基于启动时间延迟的负荷优化控制模型,并提出了一种启发式的启动时间延迟调整算法,该算法能够在负荷高峰时刻对各个负荷的运行周期施加一个最优的相位延迟,达到均衡负荷的目标;最后,通过仿真实验对比了多种场景下的优化效果,验证了所提策略能够降低短时负荷高峰、减小峰谷差。     

大功率缺失下频率响应负荷聚合建模与分散控制方法

为了充分利用海量分布的频率响应负荷资源,提出一种大功率缺失下频率响应负荷聚合建模与分散控制方法。首先,建立频率响应负荷聚合功率模型,对某省级电网典型场景下的负荷聚合潜力进行评估;在此基础上,基于离线典型场景和在线状态更新这2种方式,提出频率响应负荷分散动作策略制定方法,通过负荷分散动作响应阶段和恢复阶段的控制参数整定,实现频率响应负荷的快速响应和有序恢复;最后,通过某省级电网算例进行仿真验证。仿真结果表明了大功率缺失下频率响应负荷分散控制策略的有效性。     

上海电网需求侧负荷模式的组合识别模型

区别于传统按行业分类的需求侧负荷分析方法,利用自组织映射神经网络、K-means、模糊C均值、ID3决策树等数学工具构建了基于聚类、分类技术与决策树结构分析的负荷模式组合识别模型,并对上海电网需求侧负荷进行了特征指标计算、类别判断与挖掘、聚类评判、分类知识解释等综合分析。根据上海电网14个行业357个用户的日负荷数据集进行算例分析,指出了上海电网需求侧负荷类型、行业分布、关键指标等模式特点,验证了该模型的正确性、有效性与工程适用性。     

暂态稳定分析中低压切负荷对仿真结果的影响

负荷模型对电力系统仿真的结果有重要影响,随着系统中电压敏感负荷的增多,短暂低电压发生时负荷的切除对系统仿真结果的影响不可忽略。东北某变电站记录的大扰动实验时的实测数据表明,系统在低电压发生时存在负荷切除现象。10机39节点系统的仿真说明,切负荷现象对系统仿真结果影响巨大。在分析实测数据和原来综合负荷模型的基础上,通过增加有关低压切负荷因子,成功地模拟了电力系统在低压暂态过程中的掉负荷现象,所提出的新模型为研究电网大电压扰动下的动态稳定提供了借鉴。     

基于路–电耦合网络的电动汽车需求响应技术

随着电动汽车(electric vehicle,EV)保有量的增长,大量无序充电负荷的接入可能给电网带来节点电压偏低、线路阻塞等影响。该文提出基于路-电耦合网络的EV需求响应技术,精确预测充电负荷时空分布特性并对其进行合理调度,以缓解或解决大规模EV无序充电引发的电网问题。首先分析路网交通信息与电网运行状态的交互影响,提出路网-电网耦合原则;在综合考虑路-电耦合对EV行为规律影响的基础上构建充电负荷预测模型,以获得聚合充电负荷的时空分布特性;进而提出考虑快充与慢充调控差异性的需求响应策略,其中快充调控可降低短时间内节点负荷,慢充调控可转移大量EV充电时间段;最后仿真结果表明,考虑路-电耦合能够更准确预测EV充电负荷并有效缓解电网电压偏低及输电线路阻塞问题。     

大电网可靠性影响分析的潮流跟踪方法

提出了大电网可靠性评估中削减负荷的潮流跟踪模型, 建立了节点和系统可靠性对元件的分配计算模型,基于此易于分析系统的薄弱环节。在负荷削减的潮流跟踪模型中,按负荷对发电机和线路利用系数的大小顺序削减负荷。基于潮流跟踪削减负荷能建立故障元件与削减负荷节点间的映射关系,该模型的核心在于找出所有元件中对削减负荷节点利用系数最大的元件。算例结果证明了所提出方法的有效性。     

基于气象指标的安徽电网负荷特性分析及研究

电力负荷特性分析是电网调度运行、生产规划的重要组成部分。为充分发掘安徽电网负荷特性与气象因素的关系,首先对安徽电网基础负荷与气象负荷进行分解;然后基于相关系数法进行多维度气象指标主导因素辨识,在此基础上建立气象指标—负荷二次回归模型,获得气象负荷的灵敏度;最后结合2018年安徽气象情况,阐明了安徽电网2018年夏季负荷特性,并对2019年安徽最大负荷做出预测,对安徽电网负荷预测和电力平衡工作具有指导意义。     

基于分形理论的电力系统负荷特性研究

掌握电力负荷特性的变化规律是建立负荷预测模型的关键。分形理论是近年来发展起来的新兴非线性系统理论,把分形理论应用于电力负荷特性的分析研究中,通过对电力系统负荷曲线进行分析,得出电力系统负荷变化具有一定的周期性规律。运用分形理论,分维数表明:相同空间状态下电力系统负荷具有自相似性;相同时间尺度下电力系统负荷具有自相似性,并对电力负荷分形特性的稳定性进行了论证,从而证明了分形理论应用于负荷预测的可行性和合理性,为将分形理论应用于电力系统负荷预测提供了理论依据。     

非线性负荷对电网电压和电流的影响

电力系统非线性负荷的不断增加,对电网造成的影响日益突出.本文结合线性负荷与非线性负荷的特性,比较了非线性负荷投入前后电源侧和负荷侧电压和电流的变化,利用叠加原理从理论上分析了无背景谐波时非线性负荷对电网电压和电流的影响,并通过仿真验证了结论,同时提出了在建立综合负荷模型时应考虑非线性负荷对其的影响.