考虑DLC空调负荷轮控的高压配电网无功优化模型

该文提出一种考虑直接负荷控制（direct load control,DLC）空调负荷轮控的高压配电网无功优化模型。先对DLC空调轮控的控制特性进行分析,针对台区内多台受控空调同时启动,结合空调负荷静态等值电路和台区电网戴维南等值,推导了对应负荷聚合商台区接入点的启动电压计算公式。在此基础上,从负荷侧和电源侧对高压配电网的无功优化问题进行建模,分别建立DLC空调负荷削减最优分配模型和考虑主变调压机构闭锁的无功优化模型。采用免疫遗传算法对前者进行求解,获取在DLC空调轮控的电压启动约束;将其约束引入到后者中,形成考虑DLC空调负荷轮控的高压配电网无功优化模型,再采用内点法进行求解。最后,通过成都某实际25节点的110kV高压配电网和一条负荷聚合商管理的10kV馈线系统的仿真分析,验证了所建模型的有效性。

考虑DLC空调轮控的配电网无功优化协调方法

提出一种考虑直接负荷控制(direct load control,DLC)空调轮控的配电网无功优化协调控制方法。首先,分析DLC空调轮控及启动电压特性,提出负荷聚合商(台区)接入点的启动电压约束条件;然后,建立考虑DLC空调轮控的配电网无功优化协调控制模型,它以受控空调的启停状态、不同台区的空调负荷削减量以及全网调压设备的控制方案为优化变量,建立负荷节点电压尽量合格、对空调用户舒适度影响最小、空调负荷削减量与计划削减量偏差最小、全网有功网损最小的多目标函数,并在常规无功优化约束条件上,引入空调临界启动电压约束条件。为了提高求解效率,还提出一种种群先后更新策略的改进并行协同进化算法,并求解所建模型。最后,通过广州某实际10 kV节点53配电网进行仿真分析,验证所提方法的有效性。

考虑用户热舒适水平的DLC决策研究

研究能源互联网背景下,考虑用户热舒适水平和反弹负荷的中央空调直接负荷控制策略。分析影响中央空调负荷用户热舒适水平的因素及反弹负荷主要影响因素,采用热焓理论将表征热舒适水平的有效温度解耦成为潜热与显热两个变量,通过模糊控制理论将两个变量模糊化后,给出了基于最小热焓估计（least enthalpy estimation,LEE）的模糊热舒适水平控制算法的DLC决策,分析不同关断时长对用户热舒适水平和对反弹负荷的削减的影响。最后,通过仿真验证所提方法能够有效削减反弹负荷,保持80%以上用户热舒适水平,并实现了25%-35%的节能效果。

A day-ahead scheduling framework for thermostatically controlled loads with thermal inertia and thermal comfort model

This paper proposes a day-ahead dispatch framework of thermostatically controlled loads(TCLs) for system peak load reduction. The proposed day-ahead scheduling framework estimates the user’s indoor thermal comfort degree through the building thermal inertia modelling. Based on the thermal comfort estimation, a dayahead TCL scheduling model is formulated, which consists of 3 stages: TCL aggregator estimates maximal controllable TCL capacities at each scheduling time interval by solving a optimization model;[ the system operator performs the day-ahead system dispatch to determine the load shedding instruction for each aggregator;and ′the TCL aggregator schedules the ON/OFFcontrol actions of the TCL groups based on the instruction from the system operator. A heuristic based optimization method, history driven differential evolution(HDDE)algorithm, is employed to solve the day-ahead dispatch model of the TCL aggregator side. Simulations are conducted to validate the proposed model.

计及负荷储能特性的微网荷储协调联络线功率波动平抑策略

以微网整体参与市场交易为背景,计及直接控制负荷的储能特性,提出采用电池储能和直接负荷控制(DLC)协调的微网联络线功率波动平抑策略。将DLC视为储能资源的调控行为,建立基于负荷储能特性的DLC模型。在此基础上,以经济效益最大为目标,考虑DLC作用,基于两阶段随机规划优化微网短期交易行为。以经济性和不影响用户用能体验为原则,提出考虑负荷运行状态的微网联络线功率波动完全平抑方案。最后,通过仿真算例验证了所提策略的有效性。

商务楼中央空调周期性暂停分档控制策略

提出了利用高级计量体系实施商务楼中央空调远程周期性暂停控制的优化模型。模型直接以控制周期内制冷机允许运行时间所占比重(占空比)为决策变量,在推导室温时变方程的基础上,计入控制期热舒适度约束,并提出分档控制方案,以计入用户热舒适度需求的差异。对上海市某中央商务区的算例结果验证了所提出模型的合理性,并表明周期性暂停控制能在保持室温舒适的条件下获得显著的节电削峰效益;而从经济性来看,周期性暂停控制较适于用做调峰措施,用做节电措施时还需进一步探讨电力公司与用户间的节电效益分享机制。

适应清洁能源消纳的配电网集群电动汽车充电负荷模型与仿真研究

研究了配电网中集群电动汽车动态充电负荷直接负荷控制消纳清洁能源的模型和控制方法。假设调度机构可通过统一的由激励机制产生的无线激励信号,在线直接控制电动汽车充电负荷功率用以实时消纳风电出力。首先,采用面向负荷传输的方法,建立基于偏微分方程的集群电动汽车充电负荷模型。而后,通过实际居民出行数据进行模型仿真,采用蒙特卡洛模拟验证模型的有效性,并提出基于滑模控制策略采用实时供需误差,跟踪消纳风电功率输出。最后,通过实际风电输出功率曲线验证控制方法的性能,为能源互联网背景下清洁能源消纳提供一种新的途径。

基于需求侧管理的频率质量控制探讨

频率作为电能质量考核的重要指标之一 ,与电压、谐波的局部特性不同 ,它更多地呈现系统全局特性 ,更有利于在系统范围内调动电源侧、电网中和需求侧各方面的调控措施进行频率质量控制及管理。基于此思想 ,文中把需求侧的直接负荷控制 ( DLC)手段作为具有快速响应性能的频率质量控制热备用 ,采用基于 DLC的负荷曲线坡度缓陡调整策略 ,既帮助电源侧机组在存留适当余量的旋转备用的前提下安全渡越紧急负荷段落 ,又解决渡越过程中因电源侧调控余量存留造成系统实际调控量不足并进而引起频率质量发生偏移的问题。最后 ,分析了需求侧管理 ( DSM)的一些新的技术特点、发展趋势以及与之配套的相关政策和经济奖惩问题 ,探讨了基于

基于RDA的需求侧均衡调度策略研究

研究制定新能源电网环境下的需求侧资源均衡调度策略,使电网调度方更加有效地调度需求侧资源,实现多方共赢。利用进化博弈中的模仿者动态模型处理调度资源配置问题,建立了需求侧均衡调度策略模型,通过考虑不同需求侧资源的适应度系数与额定功率,提出多方共赢的需求侧调度策略。算例结果显示,模仿者动态学习法(RDA)在解决需求侧均衡调度方面有良好的可行性。该方法可成为实现新能源环境下的需求侧均衡调度的一种有利手段。

温控负荷直接负荷控制策略与优化调度

对温控负荷准确建模并采用合适的控制策略进行调度是直接负荷控制(DLC)项目实施的关键。文中以物理负荷模型描述温控负荷,采用蒙特卡洛模拟方法在模型参数取值区间内抽样获取用户群归一化因子,考虑用户自主退出和设备故障,利用实用的DLC控制手段基于模糊扩展极大极小法提出DLC优化调度模型。算例分析表明,所提模型能在达到DLC实施方的负荷削减需求的同时有效抑制反弹负荷,且对用户的整体舒适度影响较小。

基于机会约束规划的直接负荷控制及可中断负荷联合优化调度研究

为充分利用需求响应资源,可对不同需求响应资源进行整合。本文以调度成本最低为目标函数,构建了含直接负荷控制和可中断负荷的优化模型。对比了直接负荷控制及可中断负荷在受控量、受控时间、补偿价格等方面的异同,重点分析了两者在负荷反弹方面的差异。采用机会约束考虑了负荷预测的不确定性,并将机会约束转化为其确定性等价形式。采用拉格朗日松弛法对确定性模型求解,并采用蒙特卡罗模拟对机会约束置信水平进行验证。算例表明模型综合了直接负荷控制移峰和可中断负荷削峰特点,可有效降低系统高峰时段负荷,避免二次负荷高峰的产生。

空调负荷直接负荷控制虚拟储能特性研究

研究能源互联网背景下,需求侧直接负荷控制的集群空调负荷(air condition loads,ACLs)在消纳风电功率中体现的虚拟储能特性和相应的储能容量。采用蒙特卡洛模拟方法验证改变设定温度的集群ACLs的储能特性;建立了双耦合线性偏微分方程组的集群ACLs状态空间模型,提出了以风电–储能–集群ACLs联合系统出力为滑模面的变结构滑动模块跟踪控制策略来实现联合出力的平滑输出;仿真改变设定温度时,集群ACLs消纳实地风电场输出功率情景,结果表明所提方法能够消纳低时间常数滤波的风电出力,设定温度变化在±1℃内,其储能容量达到90 MW?h以上。该方法可为能源互联网中能量合理调配、减少储能配置方面提供新的技术途径。

适应清洁能源消纳的配电网直接负荷控制模型与仿真

研究配电网中直接负荷控制技术及其改变集中式热力学可控负荷的温度设定点来控制负荷功率的方法。建立以双耦合偏微分方程组为基础的热力学可控负荷传输动态模型,通过有限差分近似为面向控制的有限维状态空间模型。提出适应出力不确定性的清洁能源滑模变结构功率跟踪控制策略,利用李亚普诺夫稳定理论验证其收敛性。在小型配电网中,对1 000个制冷空调负荷进行仿真,功率跟踪误差分析结果表明所提方法能有效跟踪风电功率消纳目标,温度设定点控制分析结果表明所提方法的用户可接受百分比达到90%以上。该方法可为需求侧响应负荷在清洁能源消纳的应用提供新的技术途径。

基于遗传算法的恒温控制负荷控制参数优化

在遗传算法的理论基础上,对恒温控制负荷控制系统的参数进行优化,探讨优化后参数的运行效果,并提出一种更优的控制策略。等效热参数模型简单、实用,常被用于描述大规模恒温控制负荷的动态特征,故采用该模型进行大规模恒温控制负荷的控制策略研究。根据预测的室外温度曲线,可以得到不平衡的有功功率,即需求负荷。将需求负荷与响应负荷作差,作为控制信号,通过比例积分控制器调节恒温控制负荷的总功率。在这个过程中引入遗传算法,使得控制参数经过多轮选择、交叉和变异后输出最佳值,代入计算,以保证控制系统的优良性能。同时,将温度设定值作为恒温器设定点控制机制的核心,保持以整数形式离散变化,降低调节频次。在大规模恒温控制负荷的温度控制策略中,选用需求负荷与响应负荷的差值表征恒温控制负荷控制系统的跟踪效果,并基于遗传算法优化控制参数,讨论优化前后的变化。相应地,以大规模恒温控制负荷聚合功率的积分平方误差为参考指标,改变温度设定值的最小调节量,比较温度设定值连续变化和离散变化之间的差异。仿真结果表明,经过遗传算法优化后的大规模恒温控制负荷的控制参数在参与直接负荷控制时能实现更好的实时跟随效果,即可在更短的时间内调节功率以响应外界环境温度的变化。除此之外,为避免频繁改变开关状态带来的不良影响,将温度设定为离散的整数能够保证控制精度。综上所述,基于遗传算法的大规模恒温控制负荷的控制参数优化方案能够明显改善控制系统的性能,带来更好的效益。

台湾地区建筑物空调系统冷水机组节能控制研究现状综述

冷水机组约占建筑物空调系统能耗的40%,在既有建筑空调系统中,对冷水机组进行节能控制是实现建筑物节能的关键。本文基于台湾地区电力负荷卸载控制现状,比较了COP最佳化法及容量比例分配法的卸载效果,实现了空调多台冷水机组的优化运行。对于大陆地区建筑物电力负荷控制的推广及应用,建筑物冷水机组的节能运行研究,促进节能减排目标的实现具有较大的借鉴意义。

负荷聚合商的多家庭用电能量控制与管理策略

负荷聚合商(load aggregator,LA)可以整合众多家庭热水器和空调作为需求响应(demand response,DR)资源,并通过直接负荷控制(direct load control,DLC)参与需求竞价市场。该文研究了LA对多家庭用电能量的控制与管理策略。首先,在热水器和空调负荷热动力学模型和单机控制周期的基础上,以温变参数和特征温差为特征,兼顾热力学参数的分散性,采用聚类分析和高斯分布方法,提出了热水器和空调群组控制的分组策略;然后,结合每组控制周期的特点,建立了多家庭直接负荷控制的可控容量预测模型;最后,针对多家庭热水器和空调的分组控制,构建了最小化负荷实际削减量与调度计划偏差模型,实现LA利益最大化。算例结果表明,该控制策略能够充分挖掘多家庭热水器和空调的需求响应潜力,降低受控电器总负荷波动,提高LA收益,并具有分组数目少、控制方式简单、易操作等特点。