[发明专利]一种基于多类温控负荷加权状态队列控制的配网联络线功率波动平抑方法

权利要求书

1.一种基于多类温控负荷加权状态队列控制的配网联络线功率波动平抑方法，其特征在于，所述方法在社区微网能源信息系统中实现，所述社区微网能源信息系统包括能源网和信息网两层，通过实时数据通信的方式完成功率的调控；

所述能源网包括微网发电侧的风力发电系统、微网发电侧的光伏发电系统、用电侧的温控负荷负载、用电侧的其他不可控负荷负载以及电池储能系统、与大电网相连接的联络线，微网发电侧通过联络线给用电侧供电，所述电池储能系统用于存储微网发电侧多余的电量或为用电侧提供用电；

所述信息网包括若干不同种类温控负荷的能效终端、中心控制器和微网控制中心；每个种类的温控负荷的能效终端构成一个队列，每个队列中能效终端均与该队列的中心控制器进行通讯，各个中心控制器均与微网控制中心进行通讯；

该方法具体如下：

各个温控负荷的能效终端采集实时温度信息，并将温度信息传递给对应的中心控制器，每个中心控制器对实时温度信息进行排队筛选，得到可调控的温控负荷的数量和状态，并将其传输到微网控制中心；

微网控制中心综合该时刻风力发电系统的发电量、光伏发电系统的发电量、其他不可控负荷负载的用电量以及来自各中心控制器的信息，通过联络线波动平抑算法以及加权公平阵列算法计算出需要各类温控负荷需要响应的电量并将信息传输回各对应的中心控制器，由各中心控制器使用状态序列模型完成对温控负荷负载的调控；

所述加权公平阵列算法具体如下：

根据队列性质以及温控负荷设备本身的性质，设定t时刻第q个队列的响应权重参量为

其中，Kf_q表示不同情况下可根据需求变化设定的第q个队列的优先级，表示t时刻第q个队列中的设备i的功率值，posi表示第q个队列中可参与响应的设备总数量，表示t时刻第q个队列中可参与响应的设备总功率值，δ_q表示第q个队列中温控设备正常运行允许的温度范围；

则t时刻第q个队列根据响应权重配比响应目标为

其中，Q为队列的总数量。

2.如权利要求1所述的基于多类温控负荷加权状态队列控制的配网联络线功率波动平抑方法，其特征在于：所述联络线波动平抑算法具体如下：

将联络线功率依次通过两个时间常数不同的滤波器，分别得到高频和低频成分的平抑目标如下：

式中，T_TCA、T_BA分别为一、二次滤波的滤波器时间常数，Δt为时间间隔，为t时刻滤波前的联络线功率，为t时刻经过第一个滤波器之后的联络线功率，为t+Δt时刻经过第一个滤波器之后的联络线功率，为t时刻经过第二个滤波器之后的联络线功率，为t+Δt时刻经过第二个滤波器之后的联络线功率；

可得如下电热泵负荷和电池的目标功率：

式中为t时刻温控负荷负载的目标响应值，为t时刻其他不可控负荷负载的用电量，为t时刻风力发电系统的发电量，为t时刻光伏发电系统的发电量，为t时刻的电池储能系统的目标响应值。

3.如权利要求1所述的基于多类温控负荷加权状态队列控制的配网联络线功率波动平抑方法，其特征在于：所述状态序列模型的过程如下：

1)状态分群：

通过t时刻设备温度与t-1设备状态来判断t时刻的设备开关状态：

其中为t时刻设备i的开关状态，T_i^t为t时刻设备i的温度值，T_max,i为设备i的最大温度阈值，T_min,i为设备i的最小温度阈值；

根据状态变量将队列里面的设备分为两个群：当该温控设备在t时刻为开启状态，分在开启设备群中；当该温控设备在t时刻为关闭状态，分在关闭设备群中；

2)温度排序：

根据当前t时刻温控设备调节的内部温度测量值以及该类温控设备正常运行允许的温度范围，使用一个相对参量为基准进行排序，对开启设备群进行由高到低排列，对关闭设备群进行由低到高排列；

其中，δ_i表示该温控设备i正常运行允许的温度范围；

3)响应控制：

在步骤2)的基础上定义温控设备的可控范围：当s＝1，θ∈[θ_{_},θ_max]；s＝0，θ∈[θ_min,θ₊]；若系统期望减少负荷消耗，则在可控范围内的开启设备群中，按照上一步的排序依次参加响应关闭设备；若系统期望增加负荷消耗，则在可控范围内的关闭设备群中，依次开启设备，最后达到目标需求如下式：

其中，为t时刻温控设备参与响应前的初始预估值，为t时刻处于在可控范围内的关闭设备群中的设备i的功率值，为t时刻处于在可控范围内的开启设备群中的设备j的功率值，k1为t时刻参与响应的关闭设备群中的设备总数量，k2为t时刻参与响应的开启设备群中的设备总数量，为参与响应的关闭设备群中的设备t时刻功率值总和，为参与响应的开启设备群中的设备t时刻功率值总和。