基于温控负荷控制技术的新能源优化利用方法

分布式电源包含风、光等新能源发电,其发电功率具有间歇性和不确定性,给微网中新能源的优化利用及其运行控制带来一定的困难。传统的微网运行控制思路是依靠蓄电池等储能设备作为主要控制手段,建设和使用成本均较高,难以推广。为此,引入需求侧响应,提出了一种基于改进coloredpower算法的加权系数排队算法,可用于直接控制家居环境常见的空调、热泵等温控负荷参与需求侧响应,进而实现微网的优化运行控制。加权系数排队算法允许用户根据自己的喜好和需要选择负荷设备的响应程度,既能够保证控制效果,又兼顾了用户的舒适度与公平性。以社区级并网运行的微网为例,对1000台家用空调设备进行仿真控制,结果表明了算法的有效性和正确性。

基于电动汽车与温控负荷的电力系统协同频率控制策略

本文以电动汽车、温控负荷为控制对象,提出了一种电力系统调频控制策略。首先研究了电动汽车的负荷响应特性,给出了一种基于实时荷电状态排序的电动汽车频率控制策略。其次研究了温控负荷的动态特性,给出了一种基于温度排序的温控负荷频率控制策略。基于两种负荷的负荷特性,提出一种基于电动汽车与温控负荷的协同频率控制策略。通过调整两种负荷的负荷量,支撑系统有功平衡,达到频率控制的目的。最后利用典型的单机电力系统模型验证了系统发生大扰动时控制策略的有效性。

基于需求响应的集群温控负荷建模及参与低频减载策略研究

随着电力系统的广泛互联,低频减载技术作为保障电力系统稳定性的重要手段,具有十分重要的意义。温控负荷以其快速的响应速率和相对较宽的调控区间,逐渐成为基于需求响应的重要减载资源,相较于其他典型家居温控负荷如电空调等,家用电热水器具有更宽的温度调节空间且为纯阻性电负荷,因此成为低频减载研究的重点。文中构建了一种由电热水器负荷组成的集群温控负荷模型,同时考虑锁定约束,提出了新型序列化控制策略,以电热水器为调频减载资源,为电力系统频率恢复控制提供辅助服务。首先讨论了电热水器的热力学动态特性,基于电–热耦合关系,建立集群温控负荷模型。然后,设计并建立了需求响应策略架构,包括:1)削减功率计算;2)顶层目标分配;3)设备级指令下达。最后,通过算例评估了预测精度、锁定约束等对调频效果的影响。结果表明:基于文中模型和策略,电热水器负荷构成的集群温控负荷具有较好的频率调节能力特性。

基于归一化温度延伸裕度控制策略的温控设备需求响应方法研究

需求响应是由需求侧管理技术发展而来的一种智能用电调控技术,得到越来越多关注。该文针对需求侧典型温控设备(thermostatically controlled appliances,TCA)—电热泵负荷,建立相应热力学动态指数模型,并将单个电热泵设备调节室内温度相对于设定边界的差值定义为温度延伸裕度(temperature extension margin,TEM),将单个设备的TEM与该设备运行温度区间的比值定义为归一化温度延伸裕度(normalized temperature extension margin,NTEM),把NTEM和TEM分别用作可控设备排序指标和温度设定值调节量度;进一步,基于NTEM建立了一种温控设备需求响应控制方法。应用该方法,对电热泵群进行了需求响应仿真分析,并就控制效果与两种基于温度优先序列的控制策略进行了对比。仿真结果表明,基于NTEM的控制策略跟踪响应信号性能稳定、调节量少且响应误差较小,同时能较好维持用户舒适度。最后将新方法用于风电消纳,结果表明其具有良好的热储能特性,具有较广泛的工程应用前景。

基于单片机的恒温水流控制系统

随着时代的发展及社会的进步,越来越多的智能化电器进入了普通家庭,对普通家用电器进行智能化设计并应用于实践是目前研究人员不断努力追求的目标。本文介绍了基于AT89C52单片机的恒温水流控制系统,通过对相关硬件与软件的设计,实现全自动恒温调控。

Passive energy storage using distributed electric loads with thermal storage

This paper presents the concept of controlling distributed electric loads with thermal energy storage as a passive electric energy storage system(PEESS).Examples of such loads include different types of thermostatically controlled appliances(TCAs)such as hot water heaters,air conditioners,and refrigerators.Each TCA can be viewed as a thermal cell that stores electricity as thermal energy.A centralized control mechanism can be used to control the timing of each thermal cell to consume electric energy so that the aggregated electricity consumption of the thermal cells will vary against a baseline consumption.Thus,when the aggregated consumption is higher than the baseline,the PEESS is charging;otherwise,the PEESS is discharging.The overall performance of a PEESS will be equivalent to that of a battery energy storage device.This paper presents the configuration and formulates the control of a PEESS.The modeling results demonstrate the feasibility of implementing the PEESS.