[实用新型]基于分布式电蓄热水器的调峰调频系统

说明书

本实用新型提供了一种基于分布式电蓄热水器的调峰调频系统，包括分户电蓄热水器设备和调峰调频控制云平台。分户电蓄热水器设备通过电加热蓄热水器或电压缩空气源热泵进行加热，然后蓄热热量用于满足用户洗澡等生活热水需求。本实用新型利用调峰调频云平台控制众多分户分布式的电蓄热水器设备，从而实现无数分布式电蓄热设备响应电网的调峰调频需求，由于用户全年使用生活热水，因此，本实用新型提供的电网调峰调频辅助服务可以全年实施和使用。

技术领域

本实用新型涉及调峰调频应用领域，尤其涉及大量分布式电蓄热设施利用区块链技术进行电网调峰调频的应用领域。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的提高和电力负荷的快速增长，电网负荷峰谷差逐步增大，与此同时，随机性、波动性、不可调度性的可再生能源大规模并网，导致电网的调峰问题更加突出，也给电力调度造成一系列的困难。电力系统中电源及输配电设备均按照电网高峰负荷规划建设，但电网高峰负荷持续时间较短，导致为满足高峰负荷需求而规划建设的电力设备资产利用率较低。研究解决电网调峰问题、提高资产利用率是现阶段电网建设面临的一个重要课题。

中国的电源结构以火电为主，大多数常规火电机组能够灵活调节出力的能力不足额定容量的50％，当负荷峰谷差低于火电机组的调整范围时，需要部分小容量机组启停调峰或压火调峰，甚至需投资建设更多的机组并改进火电机组的运行方式来满足调峰需求，从而大幅增加了系统的运行成本。据统计，近年来中国电网负荷的峰谷差为38％～48％，以辽宁电网为例，2011年辽宁电网峰值负荷为22362MW，低谷负荷为12708MW，峰谷差为43.2％。调峰问题是电网运行中的基本问题。启停迅速、运行方式灵活的调峰技术符合电网调峰技术的应用需求。在电力系统常规调峰技术中，相比于火电机组，水电机组启停迅速、运行方式灵活，且调峰深度接近100％，但水电机组的建设受地理条件的限制，不能进行大规模的推广应用。

为使电网稳定可靠运行及保证相应的电能质量，需对电网运行频率进行控制。频率控制的本质为控制网内发电量与用电量的实时平衡，由一次调频、二次调频以及三次调频来实现，一次调频在维持电网频率稳定中发挥着重要作用。同时，随着风力发电、光伏发电等具有间歇性、不确定性及波动性特点的新能源发电大规模接入电网，其剧烈的功率波动或故障退出都将会对电网频率稳定产生不容忽视的影响，且其自身不具备调频能力，常规机组必须承担由此带来的调频任务。现阶段国内的调频电源主要为火电机组，然而由于其存在响应速度慢、爬坡速率低的缺点，同时其动态特性受调频死区、调频上下限及机组迟滞率等非线性因素影响，调频质量与灵活性难以满足要求甚至出现功率反调现象，这一情形在孤立运行的区域电网中表现得尤为明显。虽然水电机组调频性能优于火电机组，但由于其建设受地理条件限制，可提供的调频容量有限。

专利申请201710245281.0的中国发明专利公开了一种基于双优化的微电网面向电蓄热锅炉的优化运行管理方法，仅从供热热负荷角度分析了蓄热电锅炉参与优化微电网的运行减少弃风弃光电；

专利申请201710181805.4的中国发明专利公开了一种基于电采暖系统及其控制方法，也是仅从供热角度分析了在夜晚低谷电时段利用电蓄热锅炉蓄热降低系统运行费用的方法。

上述这两个发明都没有解决非供热季的电网调峰调频辅助服务问题，而本实用新型利用目前城市家庭一年四季频繁使用的洗澡热水器，并将这种分布式带蓄热的电热水器与区块链技术进行结合，从而可以实现对无数分布式电蓄热设施的智能化的管理，统一参与电网的调峰调频辅助服务，从而使得分户电蓄热设施降低运行电费或获得调峰调频辅助服务的收益。

发明内容

本实用新型提供一种基于分布式电蓄热水器的调峰调频系统，利用调峰调频云平台控制众多分户分布式的电蓄热水器设备，从而实现众多分布式电蓄热设备响应电网的调峰调频需求。

本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于分布式电蓄热水器的调峰调频系统，包括：