一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法技术

本发明专利技术提出一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，分析温控负荷的动态特性及用户舒适度等因素评估集群温控负荷的可调容量范围，根据区域调节需求(Area Regulation Requirement，ARR)信号所处的不同区间制定动态分配常规机组与温控负荷共同承担AGC二次调频需求量的协调控制原则，确定温控负荷辅助调频的动作时机、动作深度以及具体的动作方式，可以在尽量不影响用户使用舒适度的情况下充分利用温控负荷的性能优势，减轻常规机组的调频压力，并加快频率调节速度，抑制互联电网的联络线功率波动，有效地改善电网的调频效果。

【技术实现步骤摘要】
一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法
本专利技术属于电力系统自动发电控制
，具体涉及一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法。
技术介绍
频率作为电网安全稳定运行的重要指标，反映了系统发电功率与负荷需求的有功平衡状态。自动发电控制方式是目前电力系统普遍采用的频率控制手段。随着大量具有随机性和波动性特点的风电、光伏等可再生能源的接入，仅依靠电源侧调频机组出力平衡系统有功变化的传统调频方式，在调频容量、响应速度等方面存在很大的缺陷和不足，难以应对新的调频需求。近年来，随着对智能电网以及“源-网-荷”互动技术的深入研究，负荷侧资源的主动调度潜能得以验证和应用。其中，以空调、冰箱、电热器等设备为代表的温控负荷，对供电连续性需求不高且具有类似于储能特性的储温能力，可以快速响应调度指令，在分钟级尺度的短时间内开/关设备或者改变其用电功率，不会危害设备的运行，对用户的舒适度等影响也甚微。大量集群的温控负荷可以将单一负荷的离散开关状态聚合起来实现较为平滑的连续功率响应，具备参与电网辅助调频的潜力。目前，针对温控负荷参与电网调频的研究主要集中在通过控制特定类型负荷的开关状态改变设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，包括以下步骤：步骤1：考虑电网调频需求及用户侧舒适度因素，评估tk时刻集群温控负荷的可参与调频容量区间；步骤2：根据ARR信号分区制定动态分配传统调频机组与集群温控负荷调频承担量的协调控制原则；步骤3：设计集群温控负荷的功率响应控制模型，采用直接控制方式有序地控制设备的开关状态，响应步骤2中的调频功率分配指令；步骤4：搭建包含各传统调频模块以及温控负荷辅助控制模块在内的完整互联电网AGC控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，包括以下步骤：步骤1：考虑电网调频需求及用户侧舒适度因素，评估tk时刻集群温控负荷的可参与调频容量区间；步骤2：根据ARR信号分区制定动态分配传统调频机组与集群温控负荷调频承担量的协调控制原则；步骤3：设计集群温控负荷的功率响应控制模型，采用直接控制方式有序地控制设备的开关状态，响应步骤2中的调频功率分配指令；步骤4：搭建包含各传统调频模块以及温控负荷辅助控制模块在内的完整互联电网AGC控制系统。2.根据权利要求1所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤1-1：根据t时刻智能终端监测的各温控负荷设备的相关运行参数，作以下设定：t时刻第i台温控负荷设备的开关状态si(t)及运行功率Pi(t)，Pi(t)＝Pi0*si(t)(2)其中，Pi0表示第i台温控负荷设备打开时的额定运行功率；温控负荷设备的当前温度值为Tr，考虑用户舒适度的温度约束范围为[Tmin,Tmax]；其中，定义当设备温度值Tr>Tmax且处于关闭状态或者设备温度值Tr<Tmin且处于打开状态时，此设备归属于不可控设备，不能通过改变设备的开关状态响应调频需求；步骤1-2：计算在[tk-1,tk]时间段内，N台集群温控负荷未接收控制中心调控指令时的总功率：步骤1-3：设考虑用户舒适度的温度约束范围时，不可控设备数量为N1台，可控设备数量为N'＝N-N1台，则[tk-1,tk]时间段内，N'台集群温控负荷在未接收控制指令时的总功率为：步骤1-4：计算tk时刻考虑用户舒适度温度约束范围的可调容量区间：上调容量区间，即集群温控负荷在接收到上调控制指令后，由处于打开状态的可控温控负荷均转化为关闭状态后提供的最大调频容量：下调容量区间，即集群温控负荷在接收到下调控制指令后，由处于关闭状态的可控温控负荷均转化为打开状态后提供的最大调频容量步骤1-5：智能终端将tk时刻计算的上传至AGC控制中心。3.根据权利要求2所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2-1：依据互联电网采用联络线功率频率偏差控制方式(TBC)的要求，根据电网的频率偏差和联络线功率偏差计算二次调频的实时区域控制误差(ACE)：ACE＝BΔf+ΔPt(7)其中，B为区域频率偏差系数，Δf为频率偏差信号，ΔPt为联络线功率偏差量；步骤2-2：设计AGC控制器，将ACE信号通过滤波环节和控制器转换后，形成ARR信号；步骤2-3：将ARR信号划分为死区、正常调节区、次紧急调节区和紧急调节区，根据ARR所处区间及各调频资源的调频容量限制，分区制定合理分配传统调频机组与集群温控负荷承担调节量的协调控制原则。4.根据权利要求3所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3-1：由智能终端设备测量并记录所有温控负荷的自然开关状态转换时间ts，计算[tk-1,tk]时间段内，集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：在Δt＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：许慧，赵冬梅，殷加玞，汪志成，
申请(专利权)人：华北电力大学，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11