【技术实现步骤摘要】
一种温控负荷能效电厂的频率控制策略的获取方法
本专利技术涉及电力调度
,尤其涉及一种温控负荷能效电厂的频率控制策略的获取方法。
技术介绍
温控负荷作为热储能设备,具有良好的储能特性,适合参与需求侧响应。基于温控负荷的频率响应控制存在以下特征:温控负荷通常安装后即不再移动,可全天接入电力系统长时间参与频率调节;对于热泵或空调类的温控负荷,外界环境温度或建筑物保温性能会影响温控负荷制热或热冷效果,间接影响负荷开关状态可持续时长;热泵等暖通空调设备代替传统的燃煤采暖设施为居民供热,能够减少二氧化硫等有毒有害气体排放,具有环保效益;温控负荷能够代替传统发电厂及储能设备为系统提供旋转备用容量与频率调节服务,一方面能减少电力系统运行建设成本,另一方面能使用户在参与过程中获得一定的收入,具有良好的经济效益。在一些用场合,例如在温控负荷能效电厂,需要对温控负荷能效电厂的热泵的效率进行控制,从而尽量使用温度控制在用户期望的温度附近。但是现有的技术中,如何对温控负荷能效电厂进行频率控制策略非常复杂,且调节的效果不佳。专利技 ...
【技术保护点】
1.一种温控负荷能效电厂的频率控制策略获取方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤S1,通过等值热力学参数(ETP)模型描述热泵的控制温度动态过程,并根据用户的舒适温度范围确定单体热泵的可控域,根据所述等值热力学参数模型以及单体热泵的可控域获得温控负荷能效电厂的频率调节模型;/n步骤S2,通过定义热泵的温度状态参数(SOT)与响应时间裕度作为频率控制参数,确定热泵的状态切换顺序,获得基于温控负荷能效电厂的频率控制策略;/n步骤S3,通过仿真验证所提出控制策略的有效性。/n
【技术特征摘要】
1.一种温控负荷能效电厂的频率控制策略获取方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,通过等值热力学参数(ETP)模型描述热泵的控制温度动态过程,并根据用户的舒适温度范围确定单体热泵的可控域,根据所述等值热力学参数模型以及单体热泵的可控域获得温控负荷能效电厂的频率调节模型;
步骤S2,通过定义热泵的温度状态参数(SOT)与响应时间裕度作为频率控制参数,确定热泵的状态切换顺序,获得基于温控负荷能效电厂的频率控制策略;
步骤S3,通过仿真验证所提出控制策略的有效性。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1进一步包括:
步骤S10,使用等值热力学参数(ETP)模型描述单个热泵的热力学模型,其中流入建筑物的热量通过与ETP模型耦合的恒温控制热泵装置提供,由下式获得所述的ETP模型的二阶微分方程:
其中,Tin为室内空气温度;Tm为室内物质温度;T0为室外环境温度;Q为热泵的热比率;R2为室内物质热阻;R1为室内空气热阻;Ca为室内空气热容;Cm为室内物质热容;
步骤S11,对所述ETP模型的二阶微分方程进行简化,获得所述ETP模型的一阶表达形式,所述一阶表达形式定义了用户设定的最舒适温度用户舒适温度范围的最大值与最小值以及单体热泵的动态曲线,其中,通过所述与确定单体热泵的可控域;
步骤S12,通过公式描述单体热泵的温度上升及下降过程,具体地:
当热泵关闭时,热泵的回水温度即控制温度下降,此时热泵的功率为0,由式(2)描述温度下降过程:
其中,j是热泵编号;是环境温度;Δt是该状态持续时间,即仿真步长;Rj是等值热阻抗;Cj是等值热力学容量;是热泵的实时用电功率;
当热泵开启时,热泵以额定功率运行,升高,由下式(3)描述温度上升过程可:
其中,Qj为热泵的等值热效率;为热泵的额定功率;
步骤S13,根据与单体热泵的可控域之间的关系,对热泵进行调节,当升高触碰到可控域上边界时,热泵关闭使温度下降;当下降触碰到可控域下边界时,热泵打开使温度上升;如此通过不断切换功率状态,使热泵控制温度保持在舒适温度范围内。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S1进一步包括:
步骤S13,建立温控负荷能效电厂频率调节模型;所述温控负荷能效电厂的频率调节模型包括能效电厂控制中心与热泵负荷,两者通过光纤连接,实现信息的双向实时传递;其中,单体热泵的动态热力学过程采用等值热力学ETP模型来描述,基于此构建单体热泵的可控域,用于判断热泵是否可控;
步骤S14,确定温控负荷能效电厂的响应边界,并通过功率调节裕度来描述频率调节能力;
通过下式(4)来确定温控负荷能效电厂的响应边界,包括可控热泵们的用电功率上边界下边界以及总功率PHP,all:
其中,NHP-all是可控热泵...
【专利技术属性】
技术研发人员:焦丰顺,邓永生,高维杰,鲍重廷,周浩,岳程燕,程濛,
申请(专利权)人:深圳供电局有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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