[发明专利]基于储能建模的空调负荷参与系统二次调频方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制领域，具体涉及一种基于储能建模的空调负荷参与系统二次调频方法。

背景技术

国家电网公司于2013年2月发布《关于做好分布式电源并网服务工作的意见》，打破了以往分布式电源只“并网”不“上网”的发展障碍。但由于1)风电、光伏等新能源型分布式电源本身具有间歇性、随机性的出力特征；2)用户自主发用电决策造成上网功率的不确定性；3)不同于大型风电场等集中式新能源发电，用户侧分布式电源具有不可调度性，即电网必须完全消纳分布式发电功率，其大规模接入电网后必将给传统的电力系统运行调度带来极大挑战。相较于电池等储能装置，负荷侧需求响应资源能以相对低廉的价格为系统提供辅助服务，通过一定的协调控制可改善分布式电源接入后系统的安全可靠性。

刊登于《电力系统自动化》2013年9月10日第37卷第17期的《基于负荷聚合商业务的需求响应资源整合方法与运营机制》一文提出了负荷聚合商的概念：需求响应技术是智能电网的核心技术之一，应用需求响应技术可以充分挖掘负荷侧资源，实现资源的综合优化配置，但总体而言当前对于负荷调节能力的挖掘还不够深入，用户响应系统的程度还不够高。发达国家中出现了一种新的专业化需求响应提供商----负荷聚合商(load aggregator,LA)。LA是一个整合用户需求响应并提供给市场购买者的独立组织，不仅可以为中小负荷提供参与市场调节的机会，还可以通过专业的技术手段充分发掘负荷资源，提供市场需要的辅助服务产品。国外关于LA业务的研究比较成熟，很多国家和地区都有LA的应用实例，LA已由最初的电能代购商发展成为提供多种技术和服务的需求响应资源整合者。为了整合需求响应资源，使闲置的具有调节能力的中小负荷能够参与到市场中，可以通过LA这种商业模式来实现。LA可以为一家公司，在提供需求响应资源的电力终端用户，以及想购买这些资源的电力系统参与者之间充当中间人，使用户以一种有效途径接触电力市场，并提供更多具有灵活性的服务和技术。LA可以是“市政当局或其他政府实体、能源服务提供商、调度协调者、配电公司、代表单一或许多负荷的其他实体，目的是向独立系统运营商(independent system operator,ISO)提供需求削减负荷。LA也可以是任何实体，通过将分散的负荷整合成可以控制的负荷组，从而响应ISO的系统控制请求。

空调负荷由于其所属建筑环境具备一定的热存储能力，可短时中断供电，是电力系统中一类典型的柔性负荷，并具有以下特征：1)在一定的室温范围内对空调进行控制，人体无明显的不适感觉；2)响应速度快，根据加州自动需求响应示范工程的测试结果，暖通空调的需求响应速度甚至可达到秒级；3)空调负荷是电力系统尖峰负荷的重要组成部分，集中控制后数量可观且调度方式灵活，因而可参与调峰调频、负荷跟踪等辅助服务。目前，已经有部分空调负荷控制,但缺乏底层的物理支撑，带有较强的主观性；并且控制过程十分复杂，无法受用大部分情况，只能针对大型空调进行调节。此外，空调负荷的快速响应特征决定了其参与系统运行的方式不仅仅局限于调峰，目前来说还未实现更广泛的应用。

设计一种新的负荷调节方法，能够将复杂的调节过程简单化，使其得到更广泛的应用，成为了现有技术发展的方向。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供一种基于储能建模的空调负荷参与系统二次调频方法，将复杂物理运行过程抽象成一个简单的储能元件，使系统调度者或负荷聚合商在运行调度时简化输出过程，解决了现有技术的不足。

技术方案：一种基于储能建模的空调负荷参与系统二次调频方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)负荷聚合商读取其所辖区域内可受控空调机组的参数，建立空调功率、等效储电量及时间之间的关系，即单台空调机组的储能模型：