[发明专利]一种面向差异化舒适度用户的柔性负荷调控系统及方法

说明书

本发明涉及电网新能源消纳和需求侧柔性负荷调控的应用技术领域，旨在提供一种面向差异化舒适度用户的柔性负荷调控系统及方法。该系统包括电网新能源出力监测模块，负荷聚合商(Load aggregator，LA)控制模块，用户舒适度监测模块，柔性负荷运行状态感知模块和柔性负荷控制模块。基于该系统提出面向差异化舒适度用户的柔性负荷调控方法，在全面准确地衡量用户舒适度的基础上，实现对差异化舒适度的用户合理的消纳量分配，并对单功率级和多功率级柔性负荷进行联合调控，相比传统方法能够使得电网进一步精细化消纳新能源，同时显著提升用户舒适度感受，并使多功率级负荷平稳运行。

技术领域

本发明涉及电网新能源消纳和需求侧柔性负荷调控的应用技术领域，具体涉及一种面向差异化舒适度用户的柔性负荷调控系统及方法

背景技术

随着电力行业向清洁低碳能源转型，以风电和光伏为代表的新能源大规模接入电网，为了解决高渗透率下存在的弃风、弃光等问题，电网亟需进一步提高新能源消纳能力。但仅依靠发电侧资源难以消纳电网高比例新能源，因此需要充分调动需求侧资源参与，而柔性负荷作为需求侧重要可调资源，可与电网进行双向互动，为新能源消纳提供了新的途径。但是以往电网对柔性负荷进行调控时，调控对象多为单功率级负荷，存在功率调节尺度较大，难以精细化分级调节的问题，造成消纳误差较大；同时负荷所处的不同用户之间存在差异化舒适度，造成实际响应意愿和消纳能力的不同，影响消纳效果，而仅从温度角度又难以全面衡量用户舒适度和响应意愿，影响对用户消纳能力的判断。

因此在全面准确地衡量用户舒适度的基础上，如何对差异化舒适度的用户进行合理的消纳量分配，并对单功率级和多功率级柔性负荷进行联合调控，使得电网能够精细化消纳新能源出力的同时提升用户舒适度感受，并使各功率级负荷保持平稳运行，是当前电网调控柔性负荷进行新能源消纳时亟需考虑的难点。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种面向差异化舒适度用户的柔性负荷调控系统及方法。该调控系统包括电网新能源出力监测模块，负荷聚合商(Load aggregator，LA)控制模块，用户舒适度监测模块，柔性负荷运行状态感知模块和柔性负荷控制模块；

电网新能源出力监测模块，是电网运营商对接入电网的风电、光伏等新能源出力进行实时监测，判断各时段需要消纳的新能源总量，并将需要消纳的新能源总量数据传输给负荷聚合商控制模块。

负荷聚合商控制模块，负责接收电网运营商下达的消纳总任务量，并与用户侧的用户舒适度监测模块进行双向通讯，获取不同用户的室内舒适度数据，并通过柔性负荷运行状态感知模块，对负荷运行功率状态进行感知，以便通过柔性负荷控制模块对处于不同运行功率状态的负荷进行调控。

用户舒适度监测模块，根据PMV舒适度指标，对用户室内的空气温度、湿度、空气流速等多维参数进行监测，通过综合计算得出表征每位用户舒适度的PMV值，并将每位用户的舒适度数据上传给负荷聚合商控制模块，以便负荷聚合商对不同舒适度用户群分配消纳量。

柔性负荷运行状态感知模块，是对每位用户的柔性负荷运行功率状态进行检测，对于单功率级负荷，功率状态分别为关闭和开启状态；对于多功率级负荷，以具有三级可调功率档的空调负荷为例，负荷状态为关闭时运行功率为0，开启时可调功率档共有三级，由低到高分别对应一、二、三级功率档，三级功率档对应负荷的额定功率。通过感知用户负荷运行状态，确定处于不同功率运行状态的柔性负荷数量。

柔性负荷控制模块，是负荷聚合商对用户侧柔性负荷进行直接控制的装置，基于柔性负荷状态感知模块，对各用户群内的单功率级柔性负荷和多功率级柔性负荷分别进行状态队列分组排序，将单功率级负荷分为关闭组和开启组，并将多功率级负荷分为关闭组和开启状态下的P₁级组，P₂级组和P₃级组。将各用户群的柔性负荷运行功率作为基准功率，当负荷聚合商对不同舒适度的用户群分配完消纳量后，判断相对于基准功率的消纳量差值，对单功率级和多功率级负荷开展联合调控策略。