[發明專利]一種變頻空調與儲能電池聯合的輔助服務方法及系統

有效

• 申請號: 202110597127.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113483479B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 朱炳銓;谷煒;項中明;吳華華;蘇宜靖;陸夢可;闕凌燕;崔建業;馬翔;呂磊炎;方璇;黃劍峰;劉東紅;吳敏敏;姚劍峰;漆淘懿;謝康;丁一
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司金華供電公司;浙江大學
• 主分類號: F24F11/86
• 分類號: F24F11/86;F24F11/64;H02J7/00;F24F110/10
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 戴俊波

本發明提出了一種變頻空調與儲能電池聯合的輔助服務方法及系統，包括：通過等效熱參數模型計算室內溫度的實時變化率；當室內溫度達到設定溫度時，根據實時變化率判斷室內溫度是否穩定，若穩定，根據用戶預設的可接受溫度范圍，計算響應容量范圍；獲取輔助服務的待調度容量，若待調度容量未超出響應容量范圍，基于滯后控制方式調整變頻空調的頻率；當調整頻率后變頻空調的功率與待調度容量不一致時，通過調整儲能電池的充放電功率進行補償。本發明避免了單一通過變頻空調進行輔助服務時的響應延時和響應偏差，減少了單一儲能電池參與響應所需的電池容量，在保證了輔助服務響應確定性和靈活性的前提下降低了輔助服務成本。

技術領域

本發明屬于電力市場輔助服務領域，尤其涉及一種變頻空調與儲能電池聯合的輔助服務方法及系統。

背景技術

隨著能源、環境、氣候變化問題的日益突出，發展可再生能源成為世界能源發展的新趨勢。以光伏、風力為代表的可再生能源具有出力的間歇性和隨機性，無法像傳統機組一樣提供確定的發電能力，大量并網后會給電力系統的安全穩定運行帶來了挑戰。

電力系統的輔助服務包括調頻、備用、調峰等，目前主要由發電側的機組提供。隨著新能源滲透率的進一步提高，傳統的輔助服務資源逐漸難以滿足系統需求。為保障電力系統的安全穩定運行，負荷側資源參與電力系統輔助服務成為了一種有效解決方案。以空調為代表的負荷側資源用電量占比較高，是提供輔助服務調度容量的理想資源，但是空調的響應具有不確定性，無法保證在確定的時間內改變確定的功率，難以滿足電力系統輔助服務的實際容量需求。以儲能電池為代表的儲能設備能夠在確定的時間內改變確定的功率，但是目前儲能電池的成本依然較高，難以大規模的應用到電力系統的輔助服務中。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提出了一種變頻空調與儲能電池聯合的輔助服務方法，包括：

通過等效熱參數模型計算室內溫度的實時變化率；

當室內溫度達到設定溫度時，根據實時變化率判斷室內溫度是否穩定，若穩定，根據用戶預設的可接受溫度范圍，計算響應容量范圍；

獲取輔助服務的待調度容量，若待調度容量未超出響應容量范圍，基于滯后控制方式調整變頻空調的頻率；

當調整頻率后變頻空調的功率與待調度容量不一致時，通過調整儲能電池的充放電功率進行補償。

可選的，所述等效熱參數模型為：

T_air為變頻空調所在房間的室內溫度，t表示時間，表示室內溫度的實時變化率，R為變頻空調所在房間的等效熱阻，C_air為空氣熱容，T_out為變頻空調所在房間的室外溫度，Q_gain為變頻空調所在房間的熱量交換功率，Q_AC為變頻空調的功率，Q_solar為太陽輻射的熱功率，Q_app為房間內其他電器的產熱功率，其中，T_air、T_out的取值范圍為實數，R、C_air、Q_gain、Q_AC、Q_solar以及Q_app的取值范圍為正數。

可選的，所述當室內溫度達到設定溫度時，根據實時變化率判斷室內溫度是否穩定，若穩定，根據用戶預設的可接受溫度范圍，計算響應容量范圍，包括：

當實時變化率在預設時間段內均小于預設閾值ε，判定室內溫度穩定；

獲取用戶預設的可接受溫度范圍，所述可接受溫度范圍包括用戶能夠接受的最小溫度T_min和最大溫度T_max；

計算響應容量范圍為