本文關鍵詞：空調負荷的儲能建模和控制策略研究

  更多相關文章： 空調負荷 儲能建模 負荷聚合 二次調頻 經濟調度

【摘要】：空調負荷是電力系統(tǒng)峰荷的重要組成部分,巨大的空調負荷對電網安全經濟運行造成了極大的負面影響；另一方面,空調系統(tǒng)具備一定的熱存儲能力,可以進行負荷調整,且其響應速度快、潛力大,是智能電網環(huán)境下重要的需求響應資源。當前學術界關于利用空調負荷控制技術實現(xiàn)維持電力平衡、提高系統(tǒng)運行效益仍缺乏相關的理論方法。因此研究如何通過負荷調度將空調負荷需求響應資源有效地納入常態(tài)化的電力系統(tǒng)運行調度中具有重要意義。本文從空調系統(tǒng)的儲能特性出發(fā),建立了相應的儲能模型,在此基礎上,重點研究了空調負荷需求響應資源的聚合技術及其參與電力系統(tǒng)二次調頻和經濟調度的控制策略。首先,分析了空調負荷需求響應資源參與電力系統(tǒng)運行調度的必要性和可行性,概述了空調負荷控制在國內外的發(fā)展應用情況,并從空調負荷的負荷模型、聚合技術和運行控制三方面總結了學術界的研究現(xiàn)狀,為本文的后續(xù)研究奠定了基礎。其次,綜合考慮建筑物的熱存儲特性和人體熱舒適度要求,分析了空調系統(tǒng)的儲能特性,并比照現(xiàn)有典型儲能元件,建立了空調系統(tǒng)的儲能模型；對儲能模型和基本模型進行了分析比較,儲能模型在節(jié)省存儲空間和與現(xiàn)有調度模型的兼容性兩方面具有更大的應用優(yōu)勢。然后,提出空調負荷參與系統(tǒng)二次調頻的總體架構,并重點研究了空調負荷聚合模型和空調儲能元件充放電控制策略的建立。聚合模型是將空調負荷集群整合成一臺虛擬AGC機組,從調節(jié)容量、調節(jié)速率和調節(jié)精度三個方面進行虛擬AGC機組建模,使其能像傳統(tǒng)機組一樣參與系統(tǒng)調頻；儲能元件充放電控制策略是將系統(tǒng)下發(fā)的調頻指令轉化為對每臺空調的啟�？刂�。最后,在儲能模型基礎上,利用馬爾科夫鏈原理推導了反映空調儲能元件集群的SOC狀態(tài)概率密度變化的轉移矩陣,建立空調負荷的聚合模型,以獲得調整設定溫度場景下空調集群虛擬機組的出力范圍。并在傳統(tǒng)日前調度模型基礎上,納入空調負荷的可調能力和調節(jié)成本,建立包含空調負荷控制的經濟調度數學模型。
【關鍵詞】：空調負荷 儲能建模 負荷聚合 二次調頻 經濟調度
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 課題背景與研究意義12
• 1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國內發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 國內外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 空調負荷建模14-16
• 1.3.2 空調負荷聚合16-17
• 1.3.3 空調參與系統(tǒng)運行控制17-19
• 1.4 本文的主要工作19-20
• 第二章 空調負荷的儲能建模20-30
• 2.1 空調負荷的基本模型20-23
• 2.1.1 房間模型20-21
• 2.1.2 控制系統(tǒng)模型21-22
• 2.1.3 空調本體的電氣模型22-23
• 2.1.4 空調負荷的基本模型23
• 2.2 空調負荷的儲能建模23-27
• 2.2.1 能量公式24-25
• 2.2.2 充放電約束25-27
• 2.3 空調負荷儲能模型與基本模型的比較27-28
• 2.4 小結28-30
• 第三章 基于啟�？刂频目照{負荷參與系統(tǒng)二次調頻30-46
• 3.1 空調負荷參與系統(tǒng)二次調頻的總體架構30-32
• 3.2 空調負荷的聚合與虛擬AGC機組建模32-35
• 3.2.1 調節(jié)容量32-34
• 3.2.2 調節(jié)速率34
• 3.2.3 調節(jié)精度34
• 3.2.4 空調集群虛擬AGC機組與傳統(tǒng)AGC機組的比較34-35
• 3.3 空調儲能元件的充放電控制策略35-37
• 3.3.1 基于集中控制方式的空調儲能元件充放電控制策略35-36
• 3.3.2 基于分散控制方式的空調儲能元件充放電控制策略36-37
• 3.4 算例分析37-45
• 3.4.1 空調負荷聚合與虛擬AGC機組性能分析37-43
• 3.4.2 空調集群虛擬AGC機組在系統(tǒng)二次調頻中的應用算例43-45
• 3.5 小結45-46
• 第四章 空調負荷需求響應資源在經濟調度中的應用46-64
• 4.1 空調負荷需求響應資源參與經濟調度的控制手段46-47
• 4.2 空調負荷的聚合與虛擬機組建模47-54
• 4.2.1 空調負荷的虛擬機組建模47-48
• 4.2.2 基于負荷聚合的空調集群虛擬機組出力評估48-54
• 4.3 考慮空調集群可調能力的經濟調度54-56
• 4.3.1 目標函數54
• 4.3.2 約束條件54-56
• 4.4 算例分析56-62
• 4.4.1 空調集群虛擬機組出力評估56-59
• 4.4.2 經濟調度算例分析59-62
• 4.5 小結62-64
• 第五章 總結和展望64-66
• 致謝66-68
• 參考文獻68-74
• 附錄74-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與的課題80

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 周磊;李揚;高賜威;;聚合空調負荷的溫度調節(jié)方法改進及控制策略[J];中國電機工程學報;2014年31期

2 高賜威;李倩玉;李揚;;基于DLC的空調負荷雙層優(yōu)化調度和控制策略[J];中國電機工程學報;2014年10期

3 高賜威;李倩玉;李慧星;翟海保;張亮;;基于負荷聚合商業(yè)務的需求響應資源整合方法與運營機制[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年17期

4 潘小輝;王蓓蓓;李揚;;國外需求響應技術及項目實踐[J];電力需求側管理;2013年01期

5 李娜;褚曉東;張文;劉萌;;考慮參數空間差異的多區(qū)域空調負荷聚合模型[J];電力系統(tǒng)及其自動化學報;2012年05期

6 辛潔晴;吳亮;;商務樓中央空調周期性暫停分檔控制策略[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年05期

7 王成山;劉夢璇;陸寧;;采用居民溫控負荷控制的微網聯(lián)絡線功率波動平滑方法[J];中國電機工程學報;2012年25期

8 張舒;胡澤春;宋永華;劉輝;Masoud Bazargan;;考慮電動汽車換電站與電網互動的機組組合問題研究[J];中國電機工程學報;2012年10期

9 孫靜;于繼來;;節(jié)能發(fā)電調度問題的多目標期望控制模型及解法[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年11期

10 曹小林;喻首賢;李雄林;王偉;廖勝明;;采用R410A的變頻房間空調器的理論與實驗研究[J];中南大學學報(自然科學版);2010年02期

，

本文編號：950380