溫控負荷由于具有靈活性的熱存儲性以及大規(guī)模占有比而成為參與智能電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)服務(wù)的重要資源,因此,通過建立合理的調(diào)度策略去控制大規(guī)模的溫控負荷可以為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供保障。本文研究了對聚合空調(diào)負荷調(diào)度控制策略以及用戶舒適度的交易問題,研究內(nèi)容對于智能電網(wǎng)的發(fā)展與輔助服務(wù)市場的構(gòu)建具有理論意義和實際應(yīng)用價值,主要的研究內(nèi)容介紹如下:首先,給出了描述空調(diào)負荷運行特性的一階微分方程以及雙線性聚合模型,分析了聚合空調(diào)的運行特性以及兩種常用的控制策略,并對比了兩種控制策略的優(yōu)缺點。其次,針對大規(guī)模異質(zhì)空調(diào)負荷的調(diào)度問題提出了一種分層控制策略,該控制策略以負荷代理商的成本最小化為目標調(diào)度多個異質(zhì)聚合器,其中代理商的成本由負荷管理成本,負荷跟蹤效果成本和用戶的不舒適度的成本組成。同時,在聚合器層,通過引入空調(diào)負荷的雙線性聚合模型,設(shè)計控制器并優(yōu)化趨近率參數(shù)。最后,通過使用遺傳算法對優(yōu)化問題進行了求解,仿真驗證了分層控制策略在提供頻率調(diào)節(jié)服務(wù)的同時實現(xiàn)了代理商成本最小化。最后,為了提高用戶的舒適度,同時盡可能保護用戶信息的私密性,基于博弈理論提出了各聚合器舒適度的交易機制。提出了交易機制框架,建立了相應(yīng)... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

溫控負荷參與智能電網(wǎng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)圖

第1章緒論-5-特高壓輸電網(wǎng)系統(tǒng)，從偏遠的能源高產(chǎn)西北部源源不斷地輸送到東南部能源高消費地區(qū)。中國的電網(wǎng)系統(tǒng)與歐盟、美國的電網(wǎng)差異在于，其發(fā)展的智能電網(wǎng)主要著力于電力設(shè)備的智能化以及突出以特高壓為主要骨干的堅強智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，并相應(yīng)的提出了“堅強智能電網(wǎng)”目標，其目的是為了建成透明開放、堅強可靠、友好互動、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保的當代綠色電網(wǎng)，圖1-2展示了中國智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃。與此同時，信息化技術(shù)的跨越式的發(fā)展，給智能電網(wǎng)的深層次的發(fā)展帶來了巨大的機遇。顯然，這已經(jīng)突破了人們對傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)的認知，如果從萬物互聯(lián)互通的角度去重新全面的理解電網(wǎng)系統(tǒng)，用一個嶄新的詞語“能源互聯(lián)網(wǎng)”用來形容電網(wǎng)在適合不過，其含義是堅強智能電網(wǎng)與電力物聯(lián)網(wǎng)的靈活結(jié)合。此外，南方電網(wǎng)公司計劃至2030年，粵港澳大灣區(qū)將率先全面建成世界一流智能電網(wǎng)，支撐大灣區(qū)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系發(fā)展和智慧城市群建設(shè)[15]。這為目前我國提出的長江經(jīng)濟帶、長三角一體化、京津冀一體化等國家發(fā)展戰(zhàn)略提供了一個示范。圖1-2中國堅強智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃1.2.2AGC輔助服務(wù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀電力的生產(chǎn)與消費是一個實時的平衡系統(tǒng)，任何負荷波動、電網(wǎng)事故、電氣設(shè)備的變化或發(fā)電機組的問題都會影響整個系統(tǒng)的平衡。廣義上的輔助服務(wù)是那些支撐能量從發(fā)電側(cè)向電負荷輸送，并能夠維持著電力系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行所必需的服務(wù)。在市場環(huán)境框架下，輔助服務(wù)是電力系統(tǒng)順利運行的重要保障，大致可為分為基本輔助服務(wù)和有償?shù)妮o助服務(wù)兩種，其中基本輔助服務(wù)，包括主要頻率，基本峰值和基本無功調(diào)節(jié)；有償輔助服務(wù)，包括自動發(fā)電控制（AGC），有償峰值，有功無功調(diào)節(jié)和黑啟動備用[16]。作為衡量電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的指標，頻率的變化反映了電力發(fā)電側(cè)

第3章基于代理商成本最小化的聚合空調(diào)分層調(diào)度-21-參與負荷跟蹤服務(wù)的聚合溫控負荷又可由負荷代理商統(tǒng)一管理。但同時，由于現(xiàn)有的空調(diào)負荷的品牌類型居多，其參數(shù)及用戶的熱舒適度要求又有所差異，對于代理商來說，一個基本問題產(chǎn)生——如何將頻率調(diào)節(jié)信號最佳地分配給這樣異構(gòu)聚合器。其中，每個聚合器均由眾多同質(zhì)空調(diào)負荷群組成，例如，一個智能建筑或社區(qū)中的所有同類空調(diào)負荷都可以聚合為一個聚合器（能源管理系統(tǒng)[46]）。圖3-4基于代理商成本最小化的分層控制框架本節(jié)建立了一個多層級結(jié)構(gòu)框架來控制多個異構(gòu)空調(diào)負荷聚合器，如圖3-4所示。這個框架以分層結(jié)構(gòu)形式運行，由三級組成：首先，可以生成頻率調(diào)節(jié)信號的頂級層——電力公司，然后，位于中間層的負荷代理商和位于底層的多個負荷聚合器�？紤]以下情況的電力參考場景：“當電力市場的頻率發(fā)生失衡時，電力公司將收到其相應(yīng)的失衡信號提示。收到提示后，電力公司將通過使用頻率計量裝置測量出需求側(cè)電力市場的頻率動態(tài)變化，通過根據(jù)式（3-1）、（3-2）、（3-3）計算生成出相應(yīng)的調(diào)節(jié)信號，并以一定的經(jīng)濟補償形式將頻率調(diào)節(jié)信號發(fā)送至負荷代理商，以進行需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)。負荷代理商在收到電力公司的調(diào)頻信號后，將根據(jù)聚合器提供的信息預(yù)先估算出空調(diào)負荷聚合器的容量，熱舒適度情況和負荷能提供跟蹤效果，并建立這三者的成本，即調(diào)頻成本，不適度成本和跟蹤誤差成本。同時將其歸為自己的所承擔成本去分配參考信號。因此，代理商是基于自己的最小成本，將頻率調(diào)節(jié)信號分配給每個空調(diào)負荷聚合器。此外，在空調(diào)聚合器層，設(shè)計的趨近率控制器通過調(diào)節(jié)空調(diào)負荷聚合

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于大規(guī)模聚合空調(diào)的智能電網(wǎng)負荷控制與優(yōu)化[D]. 苑晨亮.燕山大學 2017



本文編號：2923706