[发明专利]一种集群温控负荷系统调频方法、系统、设备及介质

说明书

本发明提供一种集群温控负荷系统调频方法、系统、设备及介质，方法包括：获取集群温控负荷初始化参数；建立2D状态仓集群温控负荷模型；根据2D状态仓集群温控负荷模型，建立集群温控负荷状态空间模型，基于马尔科夫链求解状态仓转移概率，从而得到状态转移矩阵；根据集群温控负荷一次调频模型计算集群温控负荷一次调频功率变化值，根据集群温控负荷二次调频模型计算集群温控负荷二次调频功率变化值；采用滚动优化求解得到集群温控负荷控制方案；基于多尺度优先级排序对所述集群温控负荷控制方案进行可控负荷遴选，并输出可控负荷遴选结果。本发明的方法在控制精度、响应速度和负荷参与需求响应公平性等方面的综合性能较优。

技术领域

本发明属于负荷调频控制领域，尤其涉及一种集群温控负荷系统调频方法、系统、设备及介质。

背景技术

随着电力体制改革深化推进，电力需求侧管理作为电力改革的重要组成部分将获得实质性推动。随着我国智能电网建设和需求响应项目的逐步实施，集群温控负荷具有参与需求响应项目进行新能源消纳的巨大潜力，进行相关关键技术的研究具有重要的理论意义和工程价值。

目前，已有集群家用温控负荷削峰填谷和紧急负荷管理的需求响应项目。集群家用温控负荷多参与短时(秒级)的需求响应辅助项目，例如：配电网的频率调节以及平衡用电需求。然而，家用温控负荷的电力需求具有很大的随机性，且相对工商业用户来说其容量较小；而大型工商业用户由于自身的用电特性和运行流程，其温控负荷的电力需求随机性较小，且容量较大。需要进一步探索集群温控负荷需求响应的调控技术。

现有技术有考虑双质特性的二阶等效热参数模型，并用2D转移模型对集群温控负荷进行建模。在负荷控制方面，有采用模型预测控制，提前对温控负荷进行调整，实现滚动优化。然而现有的2D转移模型未能充分考虑负荷异构性且忽略环境温度时变特性，系统矩阵为常数矩阵，这将为负荷优化控制带来不利影响。

并且现有的控制模型在遴选控制对象的方面优化较少。一方面，输出性能的优劣依赖于给定跟踪信号的时变特性，无法保障优越的响应效果；另一方面，未考虑到如何将最优控制信号和最优负荷控制对象紧密联系在一起，以实现更好的控制效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明目的为发明一种集群温控负荷系统调频方法、系统、设备及介质，本发明的方法在控制精度、响应速度和负荷参与需求响应公平性等方面的综合性能较优。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种集群温控负荷系统调频方法，包括：

获取集群温控负荷初始化参数；

根据单体空调负荷模型建立2D状态仓集群温控负荷模型，并确定当前集群温控负荷可调度容量；

根据2D状态仓集群温控负荷模型和当前集群温控负荷可调度容量，建立集群温控负荷状态空间模型，基于马尔科夫链求解状态仓转移概率，从而得到状态转移矩阵；

根据集群温控负荷一次调频模型计算集群温控负荷一次调频功率变化值，根据集群温控负荷二次调频模型计算集群温控负荷二次调频功率变化值，进而得到集群温控负荷总功率变化值；

根据状态转移矩阵建立集群温控负荷优化控制模型，集群温控负荷总功率变化值采用滚动优化求解得到集群温控负荷控制方案；

基于多尺度优先级排序对所述集群温控负荷控制方案进行可控负荷遴选，并输出可控负荷遴选结果。

作为本发明的进一步改进，所述根据单体空调负荷模型建立2D状态仓集群温控负荷模型，并确定当前集群温控负荷可调度容量，具体包含以下步骤：

根据等效热参数模型的二阶离散化微分方程，建立单体空调负荷模型；