当前位置: 首页 > 专利查询>天津大学专利>正文

居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法技术

技术编号:18238403 阅读:49 留言:0更新日期:2018-06-17 01:57
本发明专利技术公开了一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,包括:将单台空调的数学模型聚合成空调负荷群,改变响应群体中单个空调设备的温度设定点,改变单个设备的功率消耗,调节设备集群的功率大小;将空调负荷的竞标电价返回至电力市场进行拍卖并获取市场出清电价,并将出清电价传递至用户侧,用户侧根据此出清电价,采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点;基于居民空调需求响应策略、结合温度越限时间百分比、以及电力系统注入有功功率削减百分比,对配用电侧影响进行分析控制。本发明专利技术针对实时电价信号,引入居民空调线性化交互式需求响应策略,将温度设定点表示为电价的函数,实现对居民空调群中单个空调温度设点的控制。 1

Resident air conditioning demand response strategy and its control method for power consumption side effect

The invention discloses an air conditioning demand response strategy and a control method for the influence of the electrical side of the air conditioning system, which includes: assembling the mathematical model of a single air conditioner into an air conditioning load group, changing the temperature setting point of a single air conditioner in the response group, changing the power dissipation of a single device, and adjusting the power size of the equipment cluster. The bidding price of the air conditioning load is returned to the power market to be auctioned and the price of the market out of electricity is obtained, and the electricity price is transferred to the user side. The user side is adjusted to the temperature setting point by the demand response strategy of the resident air conditioning, based on the demand response strategy of the resident air conditioning. The percentage of time and the percentage of active power cut in the power system are analyzed and controlled. The invention introduces the linear interactive demand response strategy of the resident air conditioning to the real-time electricity price signal, and expresses the temperature setting point as the function of the electricity price, so as to realize the control of the single air conditioning temperature point in the residential air conditioning group. One

【技术实现步骤摘要】
居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法
本专利技术涉及集群居民空调的需求响应控制,以及基于需求响应的配用电交互影响分析评价领域,尤其涉及一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法。
技术介绍
近年来,空调已经成为城镇居民不可或缺的家用电器之一,其一般包括:冷源/热源设备、冷热介质输配系统、末端装置等几大部分和其他辅助设备。其中,末端装置利用输配来的冷热量,处理空气、温度,使得目标环境的空气参数达到要求。家用空调的种类分为很多种,其中常见的包括:挂壁式空调、立柜式空调、窗式空调和吊顶式空调,这些产品各有特点:(1)挂壁式空调广受大家欢迎,技术也在不断革新。换气功能是最新运用在挂壁式空调的技术,保证家里有新鲜空气,防止空调病的产生,使用起来更舒适,更合理。挂壁式空调的静音和节能效果也很显著。(2)立柜式空调适用于大规模调节空间气温的场合,如大客厅等。目前立柜式空调送风的最远距离可大于15米,再加上广角送风,可兼顾更大的面积。(3)窗式空调安装方便、价格便宜,适合小房间,但缺点是噪音较大。(4)吊顶式空调室内机吊装在天花板上,四面广角送风,调温迅速,更不会影响室内装修。根据空调功能,可以将空调分为单冷式空调和冷暖式空调。单冷式空调:不具有制热功能,适用于夏天较热或冬天有充足暖气供应的地区。冷暖式空调:具有制热功能。根据其制热方式又可分为热泵型和电辅助加热型。热泵型适用于夏季炎热、冬季较冷的地区;电辅助加热型因加了电辅助加热部件,制热强劲,所以适用于夏季炎热,冬季寒冷的地区。随着空调的普及,其对电力系统造成的影响也逐渐不容忽视。空调负荷的增长使得电力峰谷差进一步拉大,电网负荷特性恶化。需求响应技术是缓解空调负荷对于电网安全性、稳定性及经济性冲击的重要手段。需求响应是通过电价或激励机制,引导用户改变传统用电方式的用电控制技术,分为基于激励的需求响应和基于电价的需求响应两种。随着我国电力市场化改革的推进,研究基于电价的需求响应控制策略得到学术界的重视。当前对于居民空调的需求响应控制技术多集中在简单的开关控制,且需求响应对配用电侧影响的定量分析还不是很充分。因此,进一步研究居民空调参数设定值与电价的函数关系,制定更合理的电价响应控制策略、并量化需求响应对配用电侧的影响对于优化空调需求响应控制,实现电力系统的削峰填谷和安全经济运行至关重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,本专利技术基于实时电价响应的交互式需求响应控制,对需求响应效果进行了量化评估,并对电力系统的削峰填谷和节约电力用户的电价支出具有较好的指导价值,详见下文描述:一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:将单台空调的数学模型聚合成空调负荷群,改变响应群体中单个空调设备的温度设定点,改变单个设备的功率消耗,调节设备集群的功率大小;将空调负荷的竞标电价返回至电力市场进行拍卖并获取市场出清电价,并将出清电价传递至用户侧,用户侧根据此出清电价,采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点;基于居民空调需求响应策略、结合温度越限时间百分比、以及电力系统注入有功功率削减百分比,对配用电侧影响进行分析控制。进一步地,采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点具体为:基于居民空调需求响应策略,重新调整空调的温度设定点至Tset,a,居民空调继续按照其原有的运行规律运行;当调整后的温度设定点Tset,a低于当前室内温度时,空调继续制冷,一直持续到下一次市场出清;其中,Tset,a表示调整后的空调的温度设定点;Pclear为市场出清价格;Paverage为前一天的平均电价;Tset表示用户期望的室内温度;kT表示预定义舒适度;σ表示前一天电价的标准差;Tlimit表示室内温度的上下限。其中,所述空调负荷的竞标电价具体为:测量当前的室内温度,计算连续的竞标价格,作为空调负荷的竞标电价。进一步地,所述控制方法还包括:重新调整空调的温度设定点至Tset,a,居民空调继续按照其原有的运行规律运行;当调整后的温度设定点Tset,a低于当前室内温度时,空调继续制冷,一直持续到下一次市场出清。其中,所述温度越限时间百分比具体为:温度越限时间占全天时间的百分比。进一步地,所述温度越限时间具体为:将室温高于实施居民空调电价需求响应策略之前的温度设定值2℃的时间。进一步地,所述电力系统注入有功功率削减百分比具体为:因需求响应减少的有功功率,占需求响应实施前电力系统总有功功率的百分比,用以衡量电价响应对电力系统功率注入的影响。本专利技术提供的技术方案的有益效果是:1、本专利技术建立了居民空调的数学模型,以表征空调的热力学特性,为居民空调需求响应策略的制定提供了依据;2、在电力市场下,本专利技术针对实时电价信号,引入居民空调需求响应策略,将温度设定点表示为电价的函数,实现对居民空调群中单个空调温度设点的控制;3、本专利技术使得空调对电价信号做出实时响应,既达到削峰填谷的效果又可降低居民电费的支出;4、本专利技术制定了温度越限时间百分比等指标,量化评估居民空调需求响应策略对配用电侧的影响。附图说明图1为本专利技术提供的一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法的流程图;图2为本专利技术提供的供需弹性曲线示意图;图3为本专利技术提供的电力市场中供需方竞标过程示意图;图4为本专利技术提供的居民空调需求响应的示意图;图5为实施与不实施需求响应时的居民空调温度设定点曲线;图6为实施与不实施需求响应时的室内温度曲线;图7为实施与不实施需求响应时的系统注入有功功率曲线。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1为了实现对需求响应效果进行量化评估,并对电力系统的削峰填谷和节约电力用户的电价支出具有较好的指导价值,本专利技术实施例提供了一种居民空调电价需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,参见图1,该方法包括以下步骤:101:将单台空调的数学模型聚合成空调负荷群,改变响应群体中单个空调设备的温度设定点,改变单个设备的功率消耗,调节设备集群的功率大小;102:将空调负荷的竞标电价返回至电力市场进行拍卖并获取市场出清电价,并将出清电价传递至用户侧,用户侧根据此出清电价,采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点;103:基于居民空调需求响应策略、结合温度越限时间百分比、以及电力系统注入有功功率削减百分比,对配用电侧影响进行分析控制。进一步地,步骤102中的空调负荷的竞标电价具体为:测量当前的室内温度,计算连续的竞标价格,作为空调负荷的竞标电价。具体实现时,基于居民空调需求响应策略,该控制方法还包括:重新调整空调的温度设定点至Tset,a,居民空调继续按照其原有的运行规律运行;当调整后的温度设定点Tset,a低于当前室内温度时,空调继续制冷,一直持续到下一次市场出清。其中,步骤103中的温度越限时间百分比具体为:温度越限时间占全天时间的百分比。温度越限时间具体为:将室温高于实施居民空调电价需求响应策略之前的温度设定值2℃的时间。进一步地,步骤103中的电力系统注入有功功率削减百分比具体为:因需求响应减少的有功功率,占需求响应实施前电力系统总有功功率的百分比,用以衡本文档来自技高网
...
居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法

【技术保护点】
1.一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,其特征在于,所述控

【技术特征摘要】
1.一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步骤:将单台空调的数学模型聚合成空调负荷群,改变响应群体中单个空调设备的温度设定点,改变单个设备的功率消耗,调节设备集群的功率大小;将空调负荷的竞标电价返回至电力市场进行拍卖并获取市场出清电价,并将出清电价传递至用户侧,用户侧根据此出清电价,采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点;基于居民空调需求响应策略、结合温度越限时间百分比、以及电力系统注入有功功率削减百分比,对配用电侧影响进行分析控制。2.根据权利要求1所述的一种居民空调需求响应策略及其对配用电侧影响的控制方法,其特征在于,所述采用居民空调需求响应策略重新调整空调的温度设定点具体为:基于居民空调需求响应策略,重新调整空调的温度设定点至Tset,a,居民空调继续按照其原有的运行规律运行;当调整后的温度设定点Tset,a低于当前室内温度时,空调继续制冷,一直持续到下一次市场出清;其中,Tset,a表示调整后的空调的温度设定点;Pclear为市场出清价格;Pavera...

【专利技术属性】
技术研发人员:王丹胡庆娥兰宇
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1