【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统及电气工程，涉及电网的调峰控制，尤其涉及一种基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法及控制系统。
技术介绍
1、在我国，空调已经成为普遍的家用电器，尤其在夏季负荷高峰期，空调负荷占尖峰负荷的30％-40％，其已经成为负荷高峰不断攀升和高峰期电力供需紧张的重要原因，对电网的经济安全运行造成了严重的影响。如果单纯依靠增加装机容量来满足短时间的高峰负荷需求，则新增的发电机组在非高峰期处于闲置状态，这会造成极大的资源浪费。因此，可将空调负荷作为可调控资源纳入到电网调峰中，既可减缓用电负荷高峰的压力，提高电力系统的运行效率，又可降低投资成本，社会效益和经济效益优势显著。
2、空调负荷具有一定的储热特性，其可在对用户舒适度影响较小的基础上响应电网削峰填谷、负荷跟踪等目标，缓解电网供需平衡的压力。从统计学角度出发，选取空调负荷运行功率和室外温度两个特征，评估空调负荷的可调潜力区间。以负荷历史功率在不同温度出现的频率衡量负荷可削减的难易程度，建立用户激励成本模型与用户挑选模型。轮换选取不同用户参与需求侧响应。当前技术中现有技术文件(cncn105135623b)考虑空调负荷响应潜力的配电网电力弹性平衡方法。利用多因素耦合的空调聚合响应潜力评估方法定量分析空调负荷参与需求侧响应时的最大响应潜力；构建考虑源荷运行特性的双层优化模型，以求取配电网中新能源出力的可信容量。现有技术文件(cn103199555b)针对大规模空调负荷参与新能源电力系统的调频问题，提出了基于无模型自适应控制的频率调节方法。建立多区域互联电网
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是提供一种基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法及其控制系统，充分考虑了系统调峰目标中响应时间和容量要求的同时，又保证响应的质量不受到空调群负荷多样性缺失的影响。本专利技术研究了响应阶段和恢复阶段分别以空调负荷群总负荷最小为目标的空调负荷参与电网调峰的协调控制策略。
2、本专利技术具体采用以下技术方案：
3、一种基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4、步骤1，针对空调负荷群，建立等效热参数模型；
5、步骤2，将参与调峰控制的空调负荷聚合，建立在设定温度范围内周期性运行的空调负荷群定频空调功率模型；
6、步骤3，根据空调负荷指令，设计基于温度的定频空调开关控制排序策略；
7、步骤4，计及消除等效热参数对基于温度的定频空调开关控制排序的影响，设置基于可开启时间和可关断时间的优先排序序列；
8、步骤5，以参与调峰控制的空调负荷群总负荷最小为控制目标建立空调负荷群调控目标函数，建立房间室温和空调负荷聚合功率的约束函数；
9、步骤6，在响应阶段，求解步骤5中的目标函数，获取最优的空调负荷聚合功率pset取值，获得空调开关状态控制集合aturn实现对电网的调峰控制。
10、本专利技术进一步包括以下优选方案。
11、在步骤1中，针对空调负荷建立等效热参数模型包括：
12、在忽略内墙与外墙之间的温度差异和室内空气温度与固体温度之间的温度差的情况下，基于空调负荷群建立电路模拟的一阶等效热参数模型。
13、所述空调负荷等效热参数模型中的参数典型值按照如下方式选取：
14、等效热容在3299.3～3899.3j/℃内均匀分布，等效热阻在0.1008～0.1408℃/w内均匀分布。
15、在步骤2中，定频空调功率模型包括：
16、
17、其中，ptagg为空调负荷群t时刻的聚合功率，为空调i在t时刻的功率，piac,rated为定频空调i的额定制冷量，ui,t为空调i在t时刻的开关状态，1表示开，0表示关；pac,ave为定频空调i的平均功率，tion、tioff分别为定频空调i的开状态时间、关状态时间，n为空调负荷群中的空调数量。
18、在步骤3中，基于温度的定频空调开关控制排序策略，是指当接收到需要削减负荷的调度指令时，按照以下方式实现对空调负荷的有序关断：
19、步骤3.1，根据空调i开关状态ui进行分组，形成开组集合aon和关组集合aoff，分类判据如下：
20、
21、其中，n为空调负荷群中的空调数量；
22、步骤3.2，,对室温进行归一化的处理；第i台空调空调mi，mi当前室温温度调节目标上限值温度调节下限值timin，则第i台空调的归一化室温tinor为：
23、
24、0≤tinor≤1
25、式中，tinor为第i台空调的归一化室温；
26、步骤3.3，根据空调开组集合和关组集合中空调所处房间的室温进行排序，对于开组集合中的空调，按照归一化后的室温递增的顺序排序，即越接近调节目标温度下限的空调更有可能被关闭；对于关组中的空调，则按照归一化后的室温递减的顺序排序，即越接近调节目标温度上限的关状态空调越有可能被开启。
27、所述步骤4中，空调当前可开启/关断以及最大可开启/关断时间可表示为：
28、
29、
30、
31、
32、其中，i表示第i台空调，和为第i台空调的当前可开启时间和可关断时间；和为第i台空调的最大可开启时间和可关断时间，ci和ri分别为第i台空调等效热参数模型中的等效热容和等效热阻，qac,rated为定频空调额定功率，为室内温度，tout为室外温度，timax和timin为室内温度变化的上下边界，aon表示打开的空调集合，aoff表示关闭的空调集合。
33、在步骤5中参与调峰控制的空调负荷群调控目标函数，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求1或5所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
10.根据权利要求1或9所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
11.一种利用权利要求1-10任一项权
...【技术特征摘要】
1.一种基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求1或5所述的基于开关控制的空调负荷参与电网调峰控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于开关控制的空调负荷...
【专利技术属性】
技术研发人员：栾开宁，黄艺璇，曹晓冬，段梅梅，方凯杰，盛举，程含渺，丁泽诚，周雨奇，张汀荃，周承翰，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，
类型：发明
国别省市：
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