[发明专利]一种空调负荷供电可靠性评估方法及评估装置

说明书

本发明涉及一种空调负荷供电可靠性评估方法及评估装置，本发明方法中，获得需求响应信号指令后，首先对空调用户的失负荷事件进行定义；进一步虑到客户的舒适度要求，构建商业空调负荷的两级控制模型，模型第一级是协同优化空调系统内部设备的运行状态，而第二级控制牺牲部分用户舒适度，以充分利用热自存储容量并抑制负荷回弹；最后结合电力系统需求响应的指令信号，获取空调负荷参与需求响应后的负荷变化情况。然后建立专门用于描述能源供应服务可靠性的指标，并计算可靠性指标。本发明将空调用户的需求视为灵活可调负荷，提出了以用户为导向和以负荷为导向的可靠性指标，以此衡量需求响应策略下对用户用能情况的影响。

技术领域

本发明涉及一种空调负荷供电可靠性评估方法及评估装置，属于电力系统可靠性评估领域。

背景技术

需求响应是一种先进的负载端资源管理技术，在系统可靠性存在风险时允许客户通过改变自身的用电情况来参与系统的运行调度控制，负荷与电网双向互动能力的增强，电力需求的波动性和不确定性也给电力系统带来了新的机遇和挑战。在丰富的负荷侧资源中，空调负荷占建筑物总耗电量的近54％，由于热的自身存储能力，空调负荷参与需求响应的电力系统安全可靠性评价与得到了广泛的关注和研究。

灵活匹配电力供需是空调负荷提高电力系统安全性和可靠性的主要方法，大量研究表明空调负荷能够有效地改善电能质量，参与电力系统的电压调节、频率调节以及波动平抑。但空调用户参与需求响应的主要障碍是客户对能源供应可靠性要求很高，也导致对新技术的低风险容忍度。而可靠性是对系统根据一定可接受标准向用户提供电能能力的度量，对于空调这类灵活可控的负荷，其可接受标准明显不同于传统不可控负荷，不明确的可靠性定义可能导致配电系统运营商高估或低估灵活负荷的响应能力。目前，针对电动汽车等柔性负荷的供电可靠性已有一定研究基础，相应的可靠性评估指标也在不断地完善当中，但几乎没有研究从配电网角度出发研究空调负荷参与需求响应后的供电可靠性。

此外，需求响应条件下空调负荷的可调容量以及用户用能体验主要都是由需求响应策略决定的，目前针对各类分散式空调负荷的协调控制已展开了大量研究，大多数是通过直接控制空调压缩机的瞬时启停来改变负荷曲线。然而，这种控制模式并不适用于螺旋式或离心式的商用中央空调系统，频繁的启停操作将直接影响其使用寿命。而中央空调系统功耗不仅与压缩机有关，还取决于很多其他的热交换模块，如冷冻水循环系统，冷却水循环系统和新风系统，同时，建筑区域热存储能力也表明用户的冷热功率需求存在进一步调节的潜力。然而，目前对于该方面调节，暂未有应用，因此，对考虑需求响应的商业空调负荷供电可靠性进行评估还需要结合详细的策略展开，充分掌握运行控制策略对用户用能情况的影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种考虑需求响应的商业空调负荷供电可靠性评估方法，从配电系统的角度出发，定义了商业空调柔性负荷的供电可靠性概念，并建立了相应的可靠性指标及求解算法，可靠性算法包含一种考虑客户舒适度需求的商业空调负荷需求响应策略，能有效解决配电网络中存在的越限问题，可靠性指标能有效反映需求响应策略对供能可靠性的影响。

本发明的方案包括一种空调负荷供电可靠性评估方法，包括以下步骤：

步骤1，获取配电网需求响应实施场景、各节点商业空调负荷需求响应的负荷跟踪信号、负荷反弹限制信号以及需求响应的时间段[t_DR,start,t_DR,end]；

步骤2，利用模糊隶属度建立满意度函数来确定用户对室内温度舒适与否的满意程度，包括设第i个房间的设定温度为T_i^setpoint(t)，室内温度为T_i^room(t)，根据用户对温度的偏好通过调整钟型曲线形状参数α_t、β_t和T_i^setpoint(t)设定舒适度隶属度舒适度隶属度低于用户的期望则判断在该时刻用户对供能服务舒适度不满意；