[发明专利]一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法

说明书

本发明提供了一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法，涉及电网供能的技术领域，具体包括如下步骤：构建冷热负荷虚拟储能模型，冷热负荷虚拟储能模型包括室内空气热平衡模型、围护结构热平衡模型、基于室内空气与围护结构热平衡的建筑虚拟储能模型；构建考虑用户柔性冷热需求的供电能力评估模型，并基于冷热负荷虚拟储能模型对配电网供电能力进行评估。通过本发明的方法可以在充分考虑冷热负荷舒适度以及建筑虚拟储能特性的影响的情况下，进行配电网供电能力评估，进一步挖掘网络的供电潜力。

技术领域

本发明涉及电网供电评估的技术领域，尤其是涉及一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法。

背景技术

受到用户柔性冷热需求与楼宇建筑热惯性的综合影响，一旦上级电网发生故障，用户对冷/热负荷的用电体验不会立刻消失，所以冷/热负荷相较于电负荷而言具有更大的弹性，可以看作一种灵活的虚拟储能资源。对于当前大城市而言，变电站土地资源紧张，线路廊道获取困难，合理利用该类资源可以进一步挖掘配电网供电潜力，提高资产利用率，减少设备投资。因此，研究基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法具有重大意义。

现有技术中，对配电网供电能力的评估分为两类，一类是计及N-1安全准则的供电能力计算方法，该类方法重点关注持续时间很短的负荷尖峰时刻，忽略了在较长时间尺度上负荷的波动性，评估的供电能力结果过于保守。另一类是基于可靠性的供电能力评估方法，该方法反映了具有持续波动特征的负荷与恒定电网容量之间的平衡关系，但没有分析电热冷负荷在上级电网故障后对用户侧供电可靠性影响的差异性，忽略了冷/热负荷在一定用户舒适度内的虚拟储能特性。

综上所述，如何在充分考虑冷热负荷舒适度以及建筑虚拟储能特性的影响的情况下，进行配电网供电能力评估，进一步挖掘网络的供电潜力，还需要进一步的研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法，以在充分考虑冷热负荷舒适度以及建筑虚拟储能特性的影响的情况下，进行配电网供电能力评估，进一步挖掘网络的供电潜力。

本发明提供了一种基于柔性冷热需求的配电网供电能力评估方法，具体包括如下步骤：

构建冷热负荷虚拟储能模型，所述冷热负荷虚拟储能模型包括室内空气热平衡模型、围护结构热平衡模型、基于室内空气与围护结构热平衡的建筑虚拟储能模型；

构建考虑用户柔性冷热需求的供电能力评估模型，并基于所述冷热负荷虚拟储能模型对配电网供电能力进行评估。

优选的，所述构建冷热负荷虚拟储能模型，所述冷热负荷虚拟储能模型包括室内空气热平衡模型、围护结构热平衡模型、基于室内空气与围护结构热平衡的建筑虚拟储能模型的步骤包括：

采用如下公式构建室内空气热平衡模型：

Q₁(t)+Q₂(t)+Q₃(t)＝Q₄(t)+Q₅(t)；

Q₁(t)为t时刻围护结构内表面与空气对流换热；

Q₂(t)为t时刻建筑门窗渗透耗热；

Q₃(t)为t时刻单位时间内建筑空气显热量增值；

Q₄(t)为t时刻制冷采暖设备与室内空气热交换功率；

Q₅(t)为t时刻人体、炊具、照明等室内热源与室内空气热交换功率；

T_in(t)为t时刻室内温度；

T_out(t)为t时刻室外温度；