[发明专利]温控负荷成本控制策略

说明书

本发明公开了一种温控负荷成本控制策略，对聚合温控负荷采用温度设定值控制策略，选用双线性模型进行函数建模，建立电力公司的成本函数模型，该成本函数由调节成本和不满意度成本组成，将调节成本的跟踪精度和不满意度成本的舒适度用权重系数进行结合，通过基于跟踪微分器的递推算法进行优化求解，使成本达到最小；本发明针对跟踪精度不高的问题，使用跟踪微分器控制策略进一步提升了跟踪精度，针对调节过程中的跟踪误差和产生的舒适度降低，考虑了在不同权重下两部分成本的变化趋势和跟踪精度与舒适度之间的关系，应用跟踪微分器对成本最小化问题求解，算法容易实现，兼顾跟踪精度，使电力公司成本最小化。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体涉及一种温控负荷成本控制策略。

背景技术

温控负荷是一类由恒温器控制其开关动作的温度可调的电气设备，比如：空调、热泵、冰箱、热水器等。只要温控负荷的温度不超过死区温度，就能满足用户的舒适度要求，故可以更改温控负荷的温度演变动态，灵活的实现热能与电能间的转换，单个温控负荷的灵活性比较小，但是群体的温控负荷(以下称聚合温控负荷)具有高度的灵活性，可以应用到智能电网中，为智能电网提供辅助服务，实现电网的削峰填谷，频率调节跟踪可再生能源发电等。

对于电力公司来说，与聚合温控负荷用户之间签订合同，鼓励用户参与频率调节服务，从而降低电力公司的运行成本，该成本分为两部分，第一部分是根据用户提供的电量调节量确定的支付成本，定义为调节成本，调节量越大，成本越高；第二部分是根据频率调节产生的舒适度降低产生的支付成本，定义为不满意度成本，不满意度越高，成本越大，总成本为这两部分成本的加权和，调节成本和不满意度成本在总成本中所占比重(权重)分别表示了对跟踪精度和舒适度的不同侧重。

为了使成本最低，需要对温控负荷的调节成本和不满意度成本进行控制，进而对温控负荷的控制策略进行研究，近几年的研究工作中提出了温控负荷开关控制策略和温度设定值控制策略。开关控制策略的优点是能精确的调节聚合温控负荷的功率消耗，实现对频率信号的精确跟踪，但是当参考信号幅值过大时，会导致聚合温控负荷温度长期处于死区边缘，无法满足用户的舒适度要求，或者由于温控负荷聚合功率可调范围的限制，根本不能实现有效的跟踪。温度设定值控制策略能够解决上述问题，通过调节设定值，改变温控负荷聚合功率的调节范围，但是会对用户舒适度产生比较大的影响。近年来，有人提出了将上述两种策略结合起来的混合控制策略，即在温度死区非边缘范围内使用开关控制策略实现精确的跟踪，在死区边缘范围内使用温度设定值控制策略扩大温控负荷聚合功率调节范围。虽然混合控制策略可以有效的提高跟踪精度，但是，其频率跟踪精度还有待于改善，在频率调节的过程中没有考虑电力公司的成本问题，没有综合考虑跟踪精度和舒适度的互相制约作用，没有考虑两部分成本间的权重问题，不能有效的控制温控负荷成本，使其最低。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种控制聚合温控负荷跟踪电网频率调节信号的温控负荷成本控制策略，该控制策略通过对电力公司的调节成本和不满度成本建立成本函数模型，根据不同权重下两部分成本的变化趋势和跟踪精度与舒适度之间的关系，求取成本函数的最小值，控制成本最小化。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种温控负荷成本控制策略，其特征在于：对聚合温控负荷采用温度设定值控制策略，选用双线性模型进行函数建模，建立电力公司的成本函数模型，该成本函数由调节成本和不满意度成本组成，将调节成本的跟踪精度和不满意度成本的舒适度用权重系数进行结合，通过基于跟踪微分器的递推算法进行优化求解，使成本达到最小；成本函数求解过程如下：

1)首先根据从电力市场下载的频率调节信号和外界温度预测计算出的基线值，计算出待跟踪功率信号，作为成本函数的输入；

2)双线性模型根据待跟踪功率信号和初始化的聚合功率，计算跟踪误差，成本函数根据跟踪误差计算初始的成本值，初始的温度设定值变化量为零，将初始的成本值和初始时刻的温度设定值提取出来作为跟踪微分器的输入；