[发明专利]一种基于概率模型的空调群响应电网稳定控制的调制方法

说明书

本发明公开了一种基于概率模型的空调群响应电网稳定控制的调制方法，包括以下步骤：记录空调在事故前的状态，包括设定温度上下限、压缩机开关状态、室内温度；事故发生后，切除被控的空调负荷；恢复供电后控制可控空调群运行状态，开启在负荷切除初始时刻被关闭的空调，调整温度上下限、使得控制后空调负荷在温度死区内分布不变；空调群功率随时间的变化使用概率模型进行求解，得到空调群功率变化的期望值。本发明在事故后不再是切除整条馈线的负荷，而是选择性的切除可控负荷，在满足电力系统要求的同时还能不对用户造成太大影响，在恢复负荷时不会对系统产生二次冲击、保障恢复供电后的电力系统的正常运行，避免电力系统后续发生更大的事故。

技术领域

本发明涉及高压直流输电工程技术领域，尤其涉及一种基于概率模型的空调群响应电网安全稳定控制的调制方法。

背景技术

全球能源互联网的构建可以使得电力系统接纳更多清洁能源。由于中国西部的可再生能源更丰富，而用电负荷主要集中在东部，因此，国内特高压直流输电工程得到迅速发展。随着特高压直流输电系统的发展，其带来便利的同时也会给系统安全带来隐患，当出现直流双极闭锁故障时，受端电力系统的电能供应将出现很大缺额并可能严重影响电力系统的安全稳定运行。

现有技术中，直流输电系统通过安稳切负荷装置避免事故出现后对电力系统的威胁，当发生直流闭锁事故后，安稳切负荷装置迅速动作，将受端部分负荷予以切除以保证电力系统不会发生更大的事故。当前的控制方式主要考虑系统侧的安全稳定，而忽略了用户侧的影响，在控制动作后，用户侧会受到极大的影响，因此需要进一步考虑切除用户的非重要负荷。考虑到房间的热时间常数较电力系统的时间常数大，短暂切除后恢复运行用户侧的温控负荷(如空调、冰箱、热水器等)，用户不会感觉明显的不舒适。此外，负荷中温控负荷的占比可观，在夏季，一些城市的温控负荷比重甚至能超过40％，而且比重随着经济发展呈上升态势(其中尤以空调负荷更为突出)。因此，电力系统出现高压直流线路故障后，温控负荷可以作为非重要负荷进行切除。本发明中的负荷群是指在馈线节点下的可控温控负荷群体。在目前电力系统安全稳定控制的框架下，当出现直流闭锁故障后，安稳切负荷装置会切除馈线节点下所有可控的温控负荷，为不对用户带来严重影响，一段时间后会恢复供电。由于温控负荷固有的开关周期运行特性，恢复供电后负荷群的运行状态相比事故前稳态运行时的状态将发生很大偏移，其造成的功率冲击可能会危及恢复供电后的电力系统的正常运行。

现有技术中直流输电系统安稳切负荷策略仍有不足：

1)采用直接切馈线的方式，没有考虑用户舒适度；

2)恢复供电后可控温控负荷群的状态会发生偏移，其带来的新的功率冲击可能会对恢复供电后的电力系统带来新的危害；

3)未能给出可控负荷群分布的数学描述，以便电网调度中心可以准确掌握可控温控负荷状态以及控制后可控温控负荷群的变化趋势。

发明内容

本发明就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种空调群响应电网安全稳定控制的调制方法，为使电网调度中心掌握所有可控温控负荷的运行状态以及运行特性、提出了负荷群调控策略的概率模型，本发明在满足电力系统要求的前提下同时还能不对用户造成太大影响，满足用户对室内环境温度舒适度的需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于概率模型的空调群响应电网稳定控制的调制方法，包括以下步骤：

1)记录空调在事故前的状态，包括设定温度上下限、压缩机开关状态、室内温度；

2)事故发生后，切除被控的空调负荷，不再切除整条馈线的负荷；

3)一段时间后恢复供电并控制可控空调群运行状态，开启在负荷切除初始时刻被关闭的空调，调整温度上下限、使得控制后空调负荷在温度死区内分布不变； 4)空调群功率随时间的变化使用概率模型进行求解，从而得到空调群功率变化的期望值。