基于时刻用电概率的空调负荷聚合建模与仿真

电网中空调负荷占比不断增大,建立能够描述空调负荷聚合特性的模型对电网调度而言具有重要意义。为解决现有建模方法中部分参数设置主观、聚合模型与用户用电行为匹配欠缺的问题,建立了基于各时刻用电概率的空调负荷聚合模型。在考虑实时温度变化的单体空调负荷模型的基础上,通过影响空调用电行为的概率模型计算不同时刻用电概率,进而计算空调聚合负荷。仿真结果验证了所提负荷聚合模型的有效性,为空调负荷与电网交互提供了基础。

移动机械臂的层级聚合建模方法研究

移动机械臂因机械臂在动态作业过程中的耦合效应会影响移动平台的运动特性,增加了整个系统的复杂度和非线性,给系统建模带来了极大挑战.为此提出了一种新的层级聚合建模方法.该方法依据分析力学中Udwadia-Kalaba(U-K)理论的层级属性,首先将移动机械臂划分为3个子系统,并分别利用Lagrange方程建立各自的无约束动力学模型,然后基于移动机械臂机械结构上的约束利用Udwadia-Kalaba基本方程(UKE)建立整体系统模型.此外,针对系统存在初始条件偏差的情况,利用基于Lyapunov稳定性理论来补偿初始条件偏差,以达到收敛理想轨迹的目的.仿真结果验证了该文所提出的建模方法的可行性.

新型电力系统下空调负荷聚合建模及可调控潜力评估

随着社会经济高速发展,环境污染与能源需求问题日益凸显,挖掘需求侧可调节资源变得尤为重要。夏季用电高峰时段中空调负荷占据很大比重,且空调负荷具有调度方式灵活、响应速度快、可调节潜力大等优点,可对其采取控制技术以缓解高峰期的用电紧张。为此,对空调负荷的聚合建模与可调度潜力进行研究,首先建立空调单体的热力学模型,在此基础上建立两类不同使用行为的空调负荷聚合模型,并求得空调聚合负荷功率需求,最后采用重设控制目标的方法分析聚合空调负荷的可调潜力。结果表明所述方法能有效评估空调负荷的可调潜力。

大规模空调负荷聚合建模及跟踪控制方案研究

需求响应技术可以削峰填谷,提高能源利用效率,提升电力系统稳定性。直接负荷控制通过直接控制用电负荷使得需求侧负荷变成可调用资源,是实施基于激励的需求响应的一种有效方法,实现相对容易。空调用电量大,储热、储冷能力较好,将空调在高峰时段的用电量转移到低谷时段,对用户的影响小。因此,空调能够影响总负荷曲线的峰谷差异,是重要的需求响应资源。基于此,建立了空调的热力学模型,提出了基于蒙特卡洛方法建立大规模空调负荷聚合模型,并研究了实施直接负荷控制的空调负荷跟踪控制方案,讨论了空调负荷参与需求响应的负荷削减潜力。根据负荷调峰的需求计算控制空调温度或开、关状态的参考信号,然后采用自适应爬坡控制方法,跟踪参考信号的实施情况。仿真结果表明,通过跟踪参考信号来实施空调负荷的直接负荷控制可以依据需求有效削减负荷。

交流电流控制尺度下的并网VSC聚合建模研究

随着电力系统的电力电子化程度逐年提高,越来越多新能源电源(如风电、光伏等)经由电压源型换流器(voltage source converter,VSC)接入交流电网,新能源场站与电网的动态交互引发了多起新型次同步振荡事件,对电力系统安全运行构成严重威胁。为了研究新能源场站与电网之间的相互作用,若采用“自下而上”的方法对场站每一台VSC都进行详细建模,将面临“维数灾”问题,分析结果难以认知。因此,研究新能源场站的动态等值建模理论十分必要。文中提出一种基于结构保持的并网VSC聚合建模方法,分析并网VSC引发次同步振荡问题主要与交流电流控制尺度相关,据此建立并网VSC交流电流控制时间尺度下的聚合模型,模型适用于并网VSC在交流电流控制时间尺度下的小干扰稳定性分析,能够反映风电场的整体特性与内部单个风机特性之间的关系,通过仿真验证聚合模型的有效性。

负荷聚合技术及其应用

用户侧可控负荷调度灵活且对用户舒适度影响较小,经聚合其参与系统调度潜力巨大,已成为国内外关注的热点。文中从负荷聚合目的出发,阐述了负荷聚合的必要性,介绍了4种被动负荷聚合方法,着重对主动负荷聚合对象分类及控制方式、主动负荷聚合建模,以及主动负荷聚合应用场景等方面的研究成果进行了综述,从负荷聚合的不确定性量化、负荷动态聚合建模和负荷聚合模型控制指令分解3个方面探讨了负荷聚合需进一步研究的方向。

新能源场站电网暂态电压支撑技术发展动态

含大规模新能源并网电力系统的暂态电压分析与控制已成为业界普遍关注的热点问题。针对该场景下的暂态电压支撑技术发展动态进行系统性综述。首先阐述新能源大规模发展过程中暂态电压问题发生的本质及带来的挑战,探讨了目前场站暂态电压支撑现状及其面临的问题。然后,给出典型单机无功源的电网暂态电压响应特性和控制技术现状,分析了适用于光伏/风电场站暂态电压支撑的聚合建模方法。然后论述了基于自律分散控制的多无功源协调控制思路及实现途径。接着,针对弱电网及直流送出等复杂场景,指出了暂态电压问题的特征及可能的控制手段。最后阐述了新能源电网暂态电压支撑技术需要进一步解决的关键问题,并对未来研究与开发工作进行了展望。

基于Gridlab-D的空调聚合系统建模与负荷控制

随着大型楼宇的电力控制系统日益精细,购物商城、写字楼类的空调负荷控制得到了许多研究和应用。然而对于居民空调负荷,由于其分散性与各异性,在研究中存在建模难、计算复杂的问题。空调系统聚合控制,是对某一区域的环境参数相近的空调集群的控制。通过空调系统聚合控制实现需求响应（Demand Response,简称DR）可为用户和电网公司带来巨大的效益。为此,本文为探究空调系统聚合控制的建模及需求响应,首先介绍供热通风与空气调节系统（HVAC）在Gridlab-D软件中的建模,并以此建立了4000户用户住宅模型;然后通过直接负荷控制（DLC）对空调聚合系统参与需求响应进行了模拟,以了解它们如何影响负荷;最后通过对控制效果的分析,总结了空调系统聚合控制的效果和意义。

基于谱聚类算法的风电场电磁动态等值研究

大规模双馈机组风电场目前已经大面积装机投运。在仿真研究中,由于风电场中含有多台风电机组,风电场精确模型阶数过大,无法实际应用于含风电电力系统的仿真研究。本文采用谱聚类算法,依据风电场内各风电机组的运行状态,将场内的各风电机组分为两个风电机群,并采用容量加权方法,建立了风电场电磁动态等值模型。仿真算例表明,所建立的等值模型在保证足够精确度的前提下大大缩小了仿真模型的阶数,减轻了仿真计算的压力,具有较高的实用价值。

基于改进K-means聚类的电力市场下分布式储能系统经济性调控模型

随着电力市场的发展和电储能技术经济性的不断提升,在配电网中大量接入分布式储能系统已成为一种发展趋势。为了提高分布式储能技术参与电网运行的经济性,解决其高成本与低收益之间的矛盾,建立了一种基于K-means聚类的电力市场下分布式储能系统优化调控模型。该模型能够平衡运行过程中分布式储能系统个体之间寿命损耗的差异,降低总运行成本,并提高运行过程中分布式储能系统总体的调控潜力。以电力市场下参数不同的500个储能系统1天的运行过程为例进行验证,试验结果证明了所提调控模型的可行性和有效性,为分布式储能技术参与电网运行提供了新思路。