[发明专利]一种居民空调负荷群需求响应动态潜力定量评估方法

说明书

本发明公开了一种居民空调负荷群需求响应动态潜力定量评估方法，从居民空调负荷聚合模型响应特性出发，分析室内温度与室外温度和空调功率的动态关系，充分考虑空调负荷储热特性，并结合能量守恒原理，得到空调负荷潜力模型，并以此为基础评估空调负荷响应策略是否超出空调负荷调控潜力，为居民空调负荷需求响应策略提供了约束条件。

技术领域

本发明涉及一种居民空调负荷群需求响应动态潜力定量评估方法，属于电力系统需求响应潜力评估领域。

背景技术

为了应对日益严峻的供需不平衡问题，需求侧资源管理受到越来越多的重视。由于传统的发电调度潜力提升有限，负荷调控已逐渐成为缓解用电紧张的重要手段之一。通过对负荷在时间上进行重新编排，负荷调控能够移峰填谷、熨平负荷曲线以及平抑新能源波动，丰富了电网运行调度的调节手段。

空调、热泵等室内热负荷所属建筑具有热储存能力，在数分钟～几十分钟内调整运行状态对用户舒适度的影响很小，同时该类负荷在城区负荷总占比较大，甚至超过50％，因此被视作重要的需求响应资源。同时该类负荷受外界环境及居民舒适度影响较大，其需求响应潜力是指导电网运行者进行负荷调控达到调控目的同时不影响用户舒适度的关键。在需求响应中，外界温度会发生不确定的波动，同时空调负荷响应为了平抑负荷波动，其响应的目标功率也是随时间变化的，这为响应潜力的评估增加了很大的难度。

发明内容

发明目的：本发明提出一种居民空调负荷群需求响应动态潜力定量评估方法，为居民空调参与负荷调控提供了基础。

技术方案：本发明采用的技术方案为一种居民空调负荷群需求响应动态潜力定量评估方法，包括以下步骤：

1)确定参与需求响应的居民空调负荷规模，并选取部分居民空调负荷作为居民空调负荷样本群；

2)计算居民空调负荷样本群的聚合模型；

3)计算全部居民空调负荷群聚合模型；

4)根据全部居民空调负荷群聚合模型，分析空调负荷需求响应特性；

5)建立居民空调负荷群潜力计算模型。

所述步骤2)中居民空调负荷样本群的聚合模型包括导热参数G₁，计算公式如下：

以及储热参数C₁，具体如下：

所述步骤3)中全部居民空调负荷群聚合模型的导热参数C和储热参数G如下：

其中，N、n分别表示居民空调负荷总数和样本空调负荷数。

所述步骤4)中首先得到空调负荷聚合模型如下：

其中，T(t)为居民空调负荷在t时刻的平均室内温度，P(t)为居民空调负荷群在t时刻的聚合功率，再根据公式(5)得到平均室内温度T_rate计算如下：

基于公式(6)分析居民空调负荷群响应特性。

所述步骤5)中居民空调负荷群潜力计算模型为：

其中，M为常数，其等于初始温度。