定頻空調負荷聚合建模及其調控策略研究.pdf

1、空調負荷在我國夏季用電峰荷中占有較大比重，具有全年持續(xù)時間短、調峰代價大等特點。而空調短時間的啟停并不會對用戶舒適度產生較大影響，具有快速參與需求側響應的能力。空調負荷通過集群的方式進行負荷削減，對緩解用電高峰期系統(tǒng)調峰壓力，彌補因可再生能源出力預測誤差造成的系統(tǒng)功率缺額具有一定意義。由于目前民用空調以定頻空調為主，本文以定頻空調負荷為研究對象，從以下幾方面開展研究工作:
　　首先，針對傳統(tǒng)聚合模型沒有考慮空調群內部參數差異的問題

2、，通過分組及聚類預處理，提高了對空調群用電功率的模擬精度。同時考慮到定頻空調在運行過程中存在的最小停運時間約束及設定溫度調節(jié)整數約束，在狀態(tài)空間模型中增設閉鎖層并消去設定溫度變化率這一變量。通過仿真驗證，改進聚合模型對空調群用電功率的模擬具有較高精度，能反映出空調群實際的運行工況，為后續(xù)空調負荷參與需求側響應提供了基礎。
　　其次，梳理了江蘇省電力需求響應的系統(tǒng)架構，針對削峰這一主要應用場景，從機理上分析了傳統(tǒng)調溫方式造成削峰期后

3、負荷劇烈波動的原因。在此基礎上提出改進削峰策略，通過算例驗證該策略能降低削峰期后負荷波動程度，減小對系統(tǒng)影響。基于改進削峰策略，本文對不同調控持續(xù)時長下受控群響應能力大小進行評估，并分析了影響響應能力大小的因素。
　　最后，結合空調群具有的負荷削減能力，將其作為“虛擬機組”，彌補因日前風電預測誤差造成的發(fā)電功率缺額。本文提出了一種計及空調負荷響應的日內雙層滾動調度模式，上層由能量管理中心綜合發(fā)用電資源調控的經濟性，分配給機組和負荷

4、聚合商各自所需彌補的系統(tǒng)功率缺額。下層由負荷聚合商基于參考功率軌跡，通過預測控制來調節(jié)各空調群在調控期內的設定溫度，實現(xiàn)受控群總用電功率對參考軌跡的跟蹤。仿真算例驗證了在日內調度中引入需求側資源等效于提高機組出力計劃的修正上限，有利于日內階段發(fā)用電功率的平衡，減輕后續(xù)調頻壓力。分析了當負荷單位削減成本低于臨界報價時，負荷聚合商能夠在與火電機組的競價中分配到數量可觀的負荷削減量，有助于其收入提升。而在這一條件滿足時，系統(tǒng)整體運行的經濟性得