[發明專利]一種平抑微網聯絡線功率波動的空調負荷協調控制方法

有效

• 申請號: 201611031730.3
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106655221B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 姚垚;張沛超
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種平抑微網聯絡線功率波動的空調負荷協調控制方法，該方法包括以下步驟：1)面向空調集群，基于低通濾波器原理，計算空調聚合功率控制目標；2)針對空調個體，基于市場控制，將所述空調聚合功率控制目標協調分配至各個空調負荷。與現有技術相比，本發明能夠滿足用戶差異化的舒適度要求，同時充分保護用戶隱私和用電安全，從而提升實施本方法時的用戶體驗；對于控制中心，本方法極大地簡化了下行控制，且僅需測量聯絡線功率，能夠有效降低實施成本。

技術領域

本發明涉及微網聯絡線功率波動平抑方法，尤其是涉及一種平抑微網聯絡線功率波動的空調負荷協調控制方法。

背景技術

風電、光伏等間歇性電源并網后對電網的穩定性及電能質量會產生不利的影響。隨著可再生能源滲透率的不斷增長，如何平抑可再生能源的功率波動成為了智能電網的重要研究課題。目前主要利用儲能設備平滑并網功率。但儲能設備造價昂貴，在經濟性上仍不具有優勢。

近年來，研究者注意到空調、熱泵、熱水器等溫控負荷(thermostaticallycontrolled loads，TCL)具有熱儲能特性，通過一定的控制手段，可使其轉化為一類數量大、成本低、響應速度快的虛擬儲能，成為極具潛力的需求響應資源。目前，在利用TCL設備平抑可再生能源波動方面，現有技術已提出若干有效的控制策略。文獻“采用居民溫控負荷控制的微網聯絡線功率波動平滑方法”(王成山，劉夢璇，陸寧.中國電機工程學報，2012，32(25)：36-43)較早開展了相關研究，利用狀態隊列模型控制熱泵負荷的開關狀態實現了平滑目標的跟蹤；文獻“一種平抑微網聯絡線功率波動的電池及虛擬儲能協調控制策略”(王冉，王丹，賈宏杰，等.中國電機工程學報，2015，35(20)：5124-5134)提出了一種標識優先列表工具，并通過熱泵與電池儲能的優化協調，在平滑波動的同時保證了用戶的舒適性；文獻“一種基于模型預測的城市園區分層分布式溫控負荷需求響應控制策略”(衛文婷，王丹，賈宏杰，等.中國電機工程學報，2016(8)：2049-2056)引入模型預測控制，通過求解最優設定值調節量來跟蹤目標功率，并提出了分層分布式控制策略以減小數據通信量；文獻“Modeling and Control of Aggregate Air Conditioning Loads for RobustRenewable Power Management”(Saeid Bashash and Hosam K.Fathy.IEEE Transactionson Control Systems Technology，2013，21(4)：1318-1327)建立了雙耦合線性偏微分方程組的集群空調負荷的狀態空間模型，提出了基于變結構滑動模塊跟蹤控制的出力平滑策略。

但是，已有方法存在如下問題：

1)需要預測或測量不可控負荷功率。但由于負荷多而分散，且居民用戶一般未實現負荷的分類計量，使得實施成本較高。

2)對TCL設備采用直接負荷控制，包括開關控制和溫度控制。固然這可以獲得較快的響應速度，但當受控對象眾多時對通信要求很高。如果采用開關控制，則用戶需要對外暴露設備開關的控制權，這存在較為嚴重的信息安全問題。

3)某些控制策略需要TCL設備以及建筑物的熱參數模型信息，但實用中獲取大量TCL設備的模型不但難度大，而且難以保證用戶的私密性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種滿足用戶差異化的舒適度要求、簡化控制、降低實施成本的平抑微網聯絡線功率波動的空調負荷協調控制方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種平抑微網聯絡線功率波動的空調負荷協調控制方法，該方法包括以下步驟：

1)面向空調集群，基于低通濾波器原理，計算空調聚合功率控制目標；

2)針對空調個體，基于市場控制，將所述空調聚合功率控制目標協調分配至各個空調負荷。