聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提出聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统，属于空调负荷技术领域。包括以下步骤：建立空调负荷总量评估模型，对空调负荷总量进行评估，获取空调负荷总量曲线；建立一阶等效热参数模型，获得单个空调房间的机理模型；基于单个空调房间的机理模型，建立双层分组轮控的空调集群结构和空调集群控制策略；基于双层分组轮控的空调集群控制策略，对空调集群进行仿真实验，获取仿真结果；在仿真结果的基础上，得到空调负荷可控比例系数；计算空调负荷总量和空调负荷可控比例系数的乘积，得到聚合负荷中实际可控的空调负荷需求响应量。本发明专利技术将统计分析与机理建模相结合，使得方法在分析精度与模型的泛化性两方面达到平衡。达到平衡。达到平衡。

【技术实现步骤摘要】
聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统


[0001]本专利技术属于空调负荷领域，尤其涉及聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]面对日益严峻的电力供需不平衡问题，仅仅依靠电源侧的调节对于电网的稳定安全运行不利，因此，负荷侧以需求响应（DR, Demand Response）形式积极参与电网运行调度中，其资源管理受到越来越多的重视，主动性与角色地位不断提升。现有研究不断证明，柔性负荷具有较大的需求响应潜力，在地区用电负荷和新能源渗透率不断攀升的情况下，柔性负荷将发展为满足电网调控需求和支撑电网安全稳定运行的中坚力量。为了确保电网安全有效运行，开发负荷侧的柔性负荷调节能力势在必行。
[0004]随着电力市场建设的发展，众多中小负荷通过负荷聚合商代理参与需求响应。由于其中的空调负荷体量巨大，尤其夏季降温负荷在高峰负荷中占比30%
‑
50%，因此值得重点关注。
[0005]空调作为室内热负荷，其所属建筑具有热储存能力，空调负荷（ACLs, Air Conditioning Loads）所属建筑环境的热惯性特点能够在保证用户舒适度处于一定范围的前提下实现功率调整，已成为电力系统重要的需求响应资源。对空调负荷需求响应的可调潜力进行评估，能够获得在需求响应事件中对配网区域空调集群进行温度控制所能达到的最大降负荷能力，对于电力系统开展调度控制具有重要意义。r/>[0006]专利技术人发现，现有的对空调负荷的研究中，主要分为两类研究，一类是对于空调负荷总量的分析，目前主要采用时间序列法、相关性分析和回归分析等方法，在不考虑空调模型具体参数的情况下进行统计分析。其中时间序列法应用广泛，主要有关注日最大降温负荷对日负荷峰值影响的最大负荷比较法，以及关注日降温负荷随时间变化的整体规律特性的基准负荷分析法（Base Load Analysis, BSA）。但是该类研究只能分析空调负荷的总量，没有关注其中可调节潜力的大小，也没有关注到空调所在建筑物的热惯性特点，因此精确度不足。
[0007]另一类研究主要是通过结合热物理与电气知识分析建筑对空调负荷的影响，这类研究中多使用较为详细的模型，从而较为准确地分析空调负荷的可调节潜力。然而，该类研究的模型通常比较复杂，所需参数较多，模型的泛化能力较差。
[0008]由此可见，现有技术中，针对空调负荷的研究在泛化能力和精确度之间缺乏平衡。

技术实现思路

[0009]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统，针对聚合负荷中空调负荷需求响应的可调节潜力进行分析，在基准负
荷分析法中综合考虑气象和经济等多种因素以整体把握空调负荷总量，并基于空调负荷的机理模型结合参与需求响应时的控制策略得到可控容量占比，在保证较高的分析精度的前提下，使得模型具有较好的泛化能力。
[0010]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：本专利技术第一方面提供了聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法。
[0011]聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，包括以下步骤：建立空调负荷总量评估模型，对空调负荷总量进行评估，获取空调负荷总量曲线；建立一阶等效热参数模型，获得单个空调房间的机理模型；基于单个空调房间的机理模型，建立双层分组轮控的空调集群结构，基于双层分组轮控的空调集群结构建立双层分组轮控的空调集群控制策略；基于双层分组轮控的空调集群控制策略，对空调集群进行仿真实验，获取仿真结果；在仿真结果的基础上，考虑设定误差区间，得到空调负荷可控比例系数；计算空调负荷总量和空调负荷可控比例系数的乘积，得到聚合负荷中实际可控的空调负荷需求响应量；双层分组轮控的空调集群结构，具体为：设定聚合商共管理台空调，分为双层，第一层中分为个小组，个小组的空调分别编号为 ；第二层中，对应于分组中的空调编号为 , 对应于分组中的空调编号为,
…
对应于分组中的空调编号为 。
[0012]本专利技术第二方面提供了聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估系统。
[0013]聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估系统，包括：空调负荷总量曲线获取模块，被配置为：建立空调负荷总量评估模型，对空调负荷总量进行评估，获取空调负荷总量曲线；单个空调房间的机理模型建立模块，被配置为：建立一阶等效热参数模型，获得单个空调房间的机理模型；空调集群控制策略建立模块，被配置为：基于单个空调房间的机理模型，建立双层分组轮控的空调集群结构，基于双层分组轮控的空调集群结构建立双层分组轮控的空调集群控制策略；仿真结果获取模块，被配置为：基于双层分组轮控的空调集群控制策略，对空调集群进行仿真实验，获取仿真结果；空调负荷可控比例系数获取模块，被配置为：在仿真结果的基础上，考虑设定误差区间，得到空调负荷可控比例系数；空调负荷需求响应量获取模块，被配置为：计算空调负荷总量和空调负荷可控比例系数的乘积，得到聚合负荷中实际可控的空调负荷需求响应量；双层分组轮控的空调集群结构，具体为：设定聚合商共管理台空调，分为双层，第一层中分为个小组，个小组的空调分别编号为 ；第二层中，对应于分组中的空调编号为 , 对应于
分组中的空调编号为,
…
对应于分组中的空调编号为 。
[0014]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：本专利技术提出了聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法及系统，所提方法将统计分析与机理建模相结合：在对空调负荷总量进行分析评估时，使用统计分析的方法，使得模型具有较好的泛化能力；在确定空调负荷可控比例方面，使用一节等效热参数模型得到单个空调房间的机理模型，使得方法具有较高的分析精度。本专利技术将统计分析与机理建模相结合，使得方法在分析精度与模型的泛化性两方面达到平衡。
[0015]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0016]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0017]图1为第一个实施例的方法流程图。
[0018]图2为第一个实施例一阶ETP模型结构示意图。
[0019]图3为第一个实施例空调集群双层分组轮控结构示意图。
[0020]图4为第二个实施例的系统结构图。
具体实施方式
[0021]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0022]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0023]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：建立空调负荷总量评估模型，对空调负荷总量进行评估，获取空调负荷总量曲线；建立一阶等效热参数模型，获得单个空调房间的机理模型；基于单个空调房间的机理模型，建立双层分组轮控的空调集群结构，基于双层分组轮控的空调集群结构建立双层分组轮控的空调集群控制策略；基于双层分组轮控的空调集群控制策略，对空调集群进行仿真实验，获取仿真结果；在仿真结果的基础上，考虑设定误差区间，得到空调负荷可控比例系数；计算空调负荷总量和空调负荷可控比例系数的乘积，得到聚合负荷中实际可控的空调负荷需求响应量；双层分组轮控的空调集群结构，具体为：设定聚合商共管理台空调，分为双层，第一层中分为个小组，个小组的空调分别编号为 ；第二层中，对应于分组中的空调编号为 , 对应于分组中的空调编号为,
…
对应于分组中的空调编号为 。2.如权利要求1所述的聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，所述建立空调负荷总量评估模型，具体为：选取基准负荷样本日，基于基准负荷法建立空调负荷用电特性模型，引入经济发展水平所决定的空调数量与空调负荷常量的相关因子、居民用电消费观念与气温敏感系数的相关因子，建立空调负荷总量评估模型。3.如权利要求1所述的聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，所述一阶等效热参数模型是一种模拟电路源阻形式的热物理模型。4.如权利要求1所述的聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，所述单个空调房间的机理模型，具体为单个空调房间内空调电功率与室内温度的关系。5.如权利要求4所述的聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，将单个空调房间的设定温度从提高到，压缩机制冷量瞬间降为最低值，得到单个空调房间的机理模型变化情况，并得到单个空调房间在提高设定温度后所对应的被控时长和被控后空调功率。6.如权利要求1所述的聚合负荷中空调负荷需求响应可调潜力评估方法，其特征在于，基于双层分组轮控的空调集群结构建立双层分组轮控的空调集群控制策略，具体为：设定空调集群内...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，李函奇，解磊，张海静，王旭东，王所钺，刘霄慧，孙小斌，杨洋，陆媛，应辰浩，王予希，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司营销服务中心计量中心，
类型：发明
国别省市：