[发明专利]一种温控设备需求响应控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能电网、用户侧需求响应领域，尤其涉及一种温控设备需求响应控制方法。

背景技术

需求响应(Demand Response，DR)是对用户用电模式进行调整，或是对用户用电负荷进行管理的一种智能用电调控技术。一般分为基于电价(price-based)和基于激励(incentive-based)两种方式。其中基于激励的DR主要是指电网侧调度中心、营销系统以及节能服务公司相互合作，通过制定确定性的或者随时间变化的能源合同政策，来激励用户在系统正常运行调度过程中改变负荷消耗，或在紧急情况下削减负荷，从而实现系统运行优化的目的。基于激励的DR包括直接负荷控制(Direct Load Control，DLC)、可中断负荷(Interruptible Load，IL)、需求侧竞价(Demand Side Bidding，DSB)、紧急需求响应(Emergency Demand Response，EDR)和容量/辅助服务计划(Capacity/Ancillary Service Program，CASP)等。DLC是指在系统安全性受到威胁或在负荷高峰时段，调度中心直接控制用户参与需求响应的设备，例如：关闭或循环控制用户设备。参与DLC的对象常为短时停电对用户影响不大的设备，例如：电热泵、电热水器，或公建楼宇的中央空调等。

参与该类DR方案的用户往往会收到一定程度的经济补偿，例如：电价折扣或直接的切负荷赔偿。用户需要提前与电网公司相关部门(如节能服务公司)签订合同，明确最大可削减负荷量、补偿措施等信息，当用户不能按合同规定切负荷时，也会受到相应惩罚。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存下以下缺点和不足：

目前，在用户侧可控负荷建模方面，已有研究者提出考虑了设备的热力学特性和参数多样性的模型；在基于物理模型基础上充分考虑用户的用电行为特点建立负荷模型；以统计数据和历史量测数据为依托，利用随机函数构建了新型负荷模型，并已应用于DLC控制。已有的DLC控制策略研究，很多已考虑了用户舒适度的要求，如状态队列(State Queuing,SQ)法，它针对温控设备开关状态转移特性进行建模；基于Fokker-Planck方程的辨识控制算法，利用参数辨识方法对温控设备群进行等值建模进而实现响应控制；基于用户侧舒适约束控制算法，提出的一种基于离散积分的数值模型进行响应控制优化计算；以及基于温度优先队列策略的控制算法，利用参数序列化技术设计响应控制策略。

这些方法的局限在于，大多涉及到对温控设备温度设定值的调节，或采用关键参数进行设备排序操作来实现响应控制，但将两者结合的综合性方法尚未出现。此外，设备排序操作的指标以及温度设定值调节量值的合理选取，是实现温控设备需求响应策略的关键。

发明内容

本发明提供了一种温控设备需求响应控制方法，本发明不仅使跟踪响应信号性能稳定、调节量少且响应误差较小，同时能较好维持用户舒适度，详见下文描述：

一种温控设备需求响应控制方法，所述方法包括以下步骤：

根据目标信号，利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排序，并结合响应信号筛选电热泵群体；

对筛选后的电热泵设备进行温度设定值的调整：如需切负荷，则降低开启群中电热泵的温度设定值；如需增加负荷，则提高关闭群中电热泵的温度设定值；调整量为电热泵在当前时刻的温度延伸裕度值。

其中，所述方法还包括：在每一个时刻，将所有电热泵分为开启与关闭的两个设备群；通过运行温度、设定温度、温度上限、温度下限和温度死区获取温度延伸裕度、归一化温度延伸裕度。

其中，所述方法还包括：将单体电热泵设备聚集，形成电热泵负荷群；通过电热泵负荷群中各个单体设备的功率改变，影响电热泵群整体功率。

所述根据目标信号，利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵进行排序，并结合响应信号筛选电热泵具体为：

当需要减少负荷消耗时，对O^t群设备实施控制，关停部分设备；当需要增加负荷消耗时，对B^t群设备实施控制，开启部分设备；