中央空调降负荷潜力建模及影响因素分析

空调负荷由于其热惯性,负荷聚合商可在较小影响用户舒适度的前提下,通过需求侧管理手段对其实施有效管理,降低电网高峰负荷。而中央空调相对于传统分体式空调具有控制手段灵活、可控性强、单体功率大等特点,其参与需求响应项目潜力巨大。文中建立了基于直接负荷控制的中央空调集群降负荷潜力模型和指定降负荷容量下中央空调集群运行方式的求解模型。通过仿真算例定量分析了需求响应事件中室内温度设定范围、需求响应事件持续时间、预制冷方式下提前通知时长、需求响应事件前后负荷增长幅度以及室外温度这5个方面的因素对中央空调集群的降负荷潜力的影响规律,为负荷聚合商将中央空调负荷纳入电网调度提供了理论依据。     

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。     

利用电动汽车可调度容量辅助电网调频研究

电动汽车既可作为可控性负荷,也可作为分布式电源,能够为电网提供可调度容量,参与调频等辅助服务。但该可调度容量受用户出行需求及电池损耗等因素的制约,不能无限制地调度。基于此,对电动汽车采取"分散接入,集中控制"的管理模式,首先基于用户出行需求及电池使用寿命等约束,对电动汽车可调度容量进行评估。进而建立了计及可调度容量的电动汽车集中管理器充放电静态频率特性模型,以单区域系统为例模拟了电动汽车参与负荷调频的作用效果。仿真结果表明,利用电动汽车可调度容量辅助电网调频,不仅可以快速有效地减小系统频率偏差,提高电能质量,还能减小传统调频机组的备用容量,进而提高电网经济性。研究电动汽车参与调频的作用效果时,用户需求及电池损耗是不容忽视的影响。     

需求响应中的直接负荷控制策略

文章介绍了需求响应中的直接负荷管理的原理、相关控制策略,以及当前国内外已取得的研究成果,描述了需求响应的内涵、技术基础及实施需求响应的驱动力。并且对直接负荷控制策略进行了详细分析与介绍。     

计及直接负荷控制的动态优化调度模型

本文对直接负荷控制进行了数学描述,提出了计及直接负荷控制的动态优化调度模型,旨在借助直接负荷控制实现动态供需平衡。对京津唐电网中北京地区空调负荷进行的仿真研究结果,显示了直接负荷控制在动态优化调度中的作用。     

电动汽车实时可调度容量评估方法研究

作为智能电网的重要组成部分,电动汽车通过调控充放电功率可为电网提供备用容量,参与调峰调频等辅助服务,但该容量会受到用户出行需求、电池损耗等因素的影响。基于此,首先分析了电动汽车参与电网调度的控制模式,综合考虑用户出行需求、电池寿命、电池电量等约束,提出了一种规模化电动汽车实时可调度容量的评估算法。最后,模拟了一种以平抑总负荷波动为目标的充放电场景,根据可调度容量所需持续时间,基于所提方法评估出了分别用于电网一次、二次以及三次调频的电动汽车实时可调度容量,验证了该方法的有效性。     

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。     

基于机会约束规划的直接负荷控制及可中断负荷联合优化调度研究

为充分利用需求响应资源,可对不同需求响应资源进行整合。本文以调度成本最低为目标函数,构建了含直接负荷控制和可中断负荷的优化模型。对比了直接负荷控制及可中断负荷在受控量、受控时间、补偿价格等方面的异同,重点分析了两者在负荷反弹方面的差异。采用机会约束考虑了负荷预测的不确定性,并将机会约束转化为其确定性等价形式。采用拉格朗日松弛法对确定性模型求解,并采用蒙特卡罗模拟对机会约束置信水平进行验证。算例表明模型综合了直接负荷控制移峰和可中断负荷削峰特点,可有效降低系统高峰时段负荷,避免二次负荷高峰的产生。     

基于DLC的空调负荷双层优化调度和控制策略

空调负荷占电力终端设备的比重逐年增长,已成为峰荷最重要的组成部分,加深了中国高峰时段的供需矛盾,导致峰谷差进一步拉大。但同时空调负荷具有一定热存储能力,具备巨大的负荷调节潜力,可以通过需求响应纳入到电力系统调度中。为此,提出了基于直接负荷控制的空调负荷双层优化调度和控制模型。在宏观层模型中,根据负荷聚合商在各时段的空调负荷出力和报价,优化调度计划,最小化电力公司负荷调度成本;在微观层模型中,通过优化其管辖范围内空调负荷的控制策略,使得实际的空调负荷出力与调度计划尽可能保持一致并最大化其利益。通过算例分析说明了所提出模型的应用方法。     

考虑多重因素的空调负荷聚合响应潜力评估及控制策略研究

空调负荷已成为电力系统重要的需求响应资源,但由于其类型差异性、接入分散性,造成调度中心难以直接获取其聚合功率并开展调度控制,限制了响应潜力发挥。对此,提出考虑空调负荷聚合响应潜力多类型资源协同调度与精准控制相结合的双层调控框架。在日前调度层,基于近似聚合模型获取空调负荷聚合功率,考虑用户热舒适度、意愿度及可控度等多重因素,建立空调负荷聚合响应潜力评估模型,获取其聚合响应潜力,并结合基础柔性负荷响应特性建立联合调度模型,充分挖掘负荷侧多类型资源参与系统调节的潜力;在日内控制层,针对执行降负荷调温控制策略中空调群组功率跌落现象,为引导其有序参与电网需求响应,建立变状态数的状态队列模型,并引入准备时间对参数异质空调集群进行分组控制,使空调负荷跟随调度计划,提升控制精度,缓解功率跌落对系统运行产生的影响。最后,通过某简化配网系统进行仿真分析,结果表明:所提双层调控框架在调度层可深度挖掘并引导利用空调负荷响应潜力,在控制层实现精准控制并削弱功率跌落负面影响,工程应用价值显著。     

基于模糊线性规划的居民直接负荷控制

根据模糊数学原理,对求解直接负荷控制的一种线性规划数学模型进行了改进。结合实际情况,引入了隶属度函数,以削减系统峰荷为目标函数,选取了电热水器和空调2种典型的居民可控负荷,同时采用了全时段、单时段、两时段3种控制策略进行控制,提出了一种模糊线性规划数学模型来求解居民直接负荷控制问题。以某市夏季的典型日负荷作为算例验证了该模型的可行性。     

智能模糊控制技术在中央空调节能控制中的应用

根据中央空调系统的复杂性以及传统控制技术的局限性,提出了将智能模糊控制技术应用于中央空调系统节能控制。分析了智能模糊控制的技术优势,并成功应用于中央空调控制产品。实践证明,采用智能模糊控制技术的中央空调控制产品性能先进,节能效果显著。     

基于CAN总线的中央空调系统设计

本文介绍基于CAN总线的集散式中央空调温控系统设计与实现.阐述中央空调控制系统的整体构成,论述温控系统中上位机与下位机节点间的CAN通信问题,并论述温度控制系统的硬件与软件设计方法与实现.     

江苏省夏季空调负荷分析及需求侧管理措施的削峰效果测算

介绍了夏季最大空调负荷、集中空调负荷和居民空调负荷的计算方法,分析了江苏省夏季空调负荷的构成,根据分析结果提出了7项近期内容易实现或经过适当技术改造后能够实现的夏季空调负荷调控措施,并对其削峰效果进行了分析测算。     

中央空调轮停技术方案比较

空调用电的急剧增加是造成电网负荷峰谷差不断拉大的主要原因。介绍中央空调周期性暂停技术的研究思路。结合实际情况,从系统控制方案、通信方案等方面对通信规约控制、干接点控制和智能减载控制3种集中空调轮停技术方案进行比较,优选实施方案。在夏季高温期来临之前做好电力负荷的削峰填谷工作,有利于提高能源利用效率。     

一种空调负荷和储能电池的协调控制策略

提出一种针对并网型微网的空调负荷和储能电池的超前控制策略,用于平抑微网联络线功率波动。首先,引入充放电冗余的概念,用于衡量由于混合储能系统不同单元充放电状态不一致导致的多余充放。其次,将空调负荷视作一种虚拟储能,构建混合储能系统,根据混合储能系统预测工作状态,实时调整当前控制策略。该方法可提高混合储能的功率波动调节能力,同时有效减少充放电冗余。最后,采用该策略对含1 000台空调的微网系统进行仿真,算例结果证实了本策略的有效性。     

Lonworks技术与模糊PID控制相结合应用于中央空调系统的研究

利用Lonworks技术与模糊PID控制的优点, 将它们相结合应用于中央空调系统, 研究发现运用此方法设计出的系统超调小、调节迅速、上升时间短,具有良好的鲁棒性。另外,由于采用了Lonworks总线使得智能节点可自由通信、安装调试方便且能对温、湿度进行实时监控。通过此设计将使中央空调控制系统的整体性能大为提高。     

以最小削减及最少启停为特征的空调负荷双层优化调度策略

为了维持电网稳定运行、节约调度成本、改善用户的舒适度,在空调负荷的优化调度中提出了以最小削减及最少启停为特征的双层调度策略。沿着负荷最优削减方向,以最小空调削减量为目标,实现空调削减在空间上的优化组合;对于各调控节点下的多台空调,以空调启停数量最少为目标,通过安全开关和调温控制策略的优化组合,满足调控精度的要求。所提双层优化策略在保证电网稳定的同时,有效地降低了空调的削减量,并且在保证调控精度的同时,最大限度地保证了用户的舒适度,降低了调度成本。IEEE 33节点配电网算例的仿真结果验证了所提调度策略的可行性和准确性。