[發(fā)明專(zhuān)利]一種集群溫控負(fù)荷系統(tǒng)調(diào)頻方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210182642.2
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114512994A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玲玲;耿建;董昱;嚴(yán)亞勤;冷喜武;李峰;王勇;李亞平;熊浩;周競(jìng);劉建濤;焦建林;宮成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司;國(guó)網(wǎng)北京市電力公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/24
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/24;H02J3/14
• 代理公司: 北京中巡通大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 張弘

本發(fā)明提供一種集群溫控負(fù)荷系統(tǒng)調(diào)頻方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，方法包括：獲取集群溫控負(fù)荷初始化參數(shù)；建立2D狀態(tài)倉(cāng)集群溫控負(fù)荷模型；根據(jù)2D狀態(tài)倉(cāng)集群溫控負(fù)荷模型，建立集群溫控負(fù)荷狀態(tài)空間模型，基于馬爾科夫鏈求解狀態(tài)倉(cāng)轉(zhuǎn)移概率，從而得到狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；根據(jù)集群溫控負(fù)荷一次調(diào)頻模型計(jì)算集群溫控負(fù)荷一次調(diào)頻功率變化值，根據(jù)集群溫控負(fù)荷二次調(diào)頻模型計(jì)算集群溫控負(fù)荷二次調(diào)頻功率變化值；采用滾動(dòng)優(yōu)化求解得到集群溫控負(fù)荷控制方案；基于多尺度優(yōu)先級(jí)排序?qū)λ黾簻乜刎?fù)荷控制方案進(jìn)行可控負(fù)荷遴選，并輸出可控負(fù)荷遴選結(jié)果。本發(fā)明的方法在控制精度、響應(yīng)速度和負(fù)荷參與需求響應(yīng)公平性等方面的綜合性能較優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于負(fù)荷調(diào)頻控制領(lǐng)域，尤其涉及一種集群溫控負(fù)荷系統(tǒng)調(diào)頻方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著電力體制改革深化推進(jìn)，電力需求側(cè)管理作為電力改革的重要組成部分將獲得實(shí)質(zhì)性推動(dòng)。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)和需求響應(yīng)項(xiàng)目的逐步實(shí)施，集群溫控負(fù)荷具有參與需求響應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)行新能源消納的巨大潛力，進(jìn)行相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的理論意義和工程價(jià)值。

目前，已有集群家用溫控負(fù)荷削峰填谷和緊急負(fù)荷管理的需求響應(yīng)項(xiàng)目。集群家用溫控負(fù)荷多參與短時(shí)(秒級(jí))的需求響應(yīng)輔助項(xiàng)目，例如：配電網(wǎng)的頻率調(diào)節(jié)以及平衡用電需求。然而，家用溫控負(fù)荷的電力需求具有很大的隨機(jī)性，且相對(duì)工商業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)其容量較小；而大型工商業(yè)用戶(hù)由于自身的用電特性和運(yùn)行流程，其溫控負(fù)荷的電力需求隨機(jī)性較小，且容量較大。需要進(jìn)一步探索集群溫控負(fù)荷需求響應(yīng)的調(diào)控技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)有考慮雙質(zhì)特性的二階等效熱參數(shù)模型，并用2D轉(zhuǎn)移模型對(duì)集群溫控負(fù)荷進(jìn)行建模。在負(fù)荷控制方面，有采用模型預(yù)測(cè)控制，提前對(duì)溫控負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化。然而現(xiàn)有的2D轉(zhuǎn)移模型未能充分考慮負(fù)荷異構(gòu)性且忽略環(huán)境溫度時(shí)變特性，系統(tǒng)矩陣為常數(shù)矩陣，這將為負(fù)荷優(yōu)化控制帶來(lái)不利影響。

并且現(xiàn)有的控制模型在遴選控制對(duì)象的方面優(yōu)化較少。一方面，輸出性能的優(yōu)劣依賴(lài)于給定跟蹤信號(hào)的時(shí)變特性，無(wú)法保障優(yōu)越的響應(yīng)效果；另一方面，未考慮到如何將最優(yōu)控制信號(hào)和最優(yōu)負(fù)荷控制對(duì)象緊密聯(lián)系在一起，以實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明目的為發(fā)明一種集群溫控負(fù)荷系統(tǒng)調(diào)頻方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，本發(fā)明的方法在控制精度、響應(yīng)速度和負(fù)荷參與需求響應(yīng)公平性等方面的綜合性能較優(yōu)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種集群溫控負(fù)荷系統(tǒng)調(diào)頻方法，包括：

獲取集群溫控負(fù)荷初始化參數(shù)；

根據(jù)單體空調(diào)負(fù)荷模型建立2D狀態(tài)倉(cāng)集群溫控負(fù)荷模型，并確定當(dāng)前集群溫控負(fù)荷可調(diào)度容量；

根據(jù)2D狀態(tài)倉(cāng)集群溫控負(fù)荷模型和當(dāng)前集群溫控負(fù)荷可調(diào)度容量，建立集群溫控負(fù)荷狀態(tài)空間模型，基于馬爾科夫鏈求解狀態(tài)倉(cāng)轉(zhuǎn)移概率，從而得到狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；

根據(jù)集群溫控負(fù)荷一次調(diào)頻模型計(jì)算集群溫控負(fù)荷一次調(diào)頻功率變化值，根據(jù)集群溫控負(fù)荷二次調(diào)頻模型計(jì)算集群溫控負(fù)荷二次調(diào)頻功率變化值，進(jìn)而得到集群溫控負(fù)荷總功率變化值；

根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣建立集群溫控負(fù)荷優(yōu)化控制模型，集群溫控負(fù)荷總功率變化值采用滾動(dòng)優(yōu)化求解得到集群溫控負(fù)荷控制方案；

基于多尺度優(yōu)先級(jí)排序?qū)λ黾簻乜刎?fù)荷控制方案進(jìn)行可控負(fù)荷遴選，并輸出可控負(fù)荷遴選結(jié)果。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述根據(jù)單體空調(diào)負(fù)荷模型建立2D狀態(tài)倉(cāng)集群溫控負(fù)荷模型，并確定當(dāng)前集群溫控負(fù)荷可調(diào)度容量，具體包含以下步驟：

根據(jù)等效熱參數(shù)模型的二階離散化微分方程，建立單體空調(diào)負(fù)荷模型；