[发明专利]提高空调负荷聚合商市场适应性的一次调频混合控制方法

说明书

本发明是一种提高空调负荷聚合商市场适应性的一次调频混合控制方法，其特点是，包括面向PR市场交易的ACLs管控模式、ACLs响应容量Pcap与负荷多样性指标FD的确定和ACLs的混合控制方法的内容，能够在保证ACLs恢复状态多样性避免响应PFR后聚合功率电力尖峰的前提下，最大程度保证用户的舒适度，而且避免多样性恢复阶段对同一空调设定温度的频繁调整；可有效降低ACLs响应PFR过程中负荷多样性破坏程度，削弱响应后聚合功率的电力尖峰，并且有利于后续的负荷多样性恢复；有效降低系统的频率偏差，避免聚合商参与调频辅助市场过程中由于响应偏差过大和聚合功率波动严重偏离日前上报基线负荷造成的经济损失。

技术领域

本发明涉及电网调频技术领域，是一种提高空调负荷聚合商市场适应性的一次调频混合控制方法。

背景技术

新能源出力的随机性和波动性加剧了“源荷”两侧的功率不匹配程度，严重威胁系统频率安全。因此为应对高渗透率可再生能源电力系统中快速性调频资源短缺的问题，有关需求侧调频资源参与系统调频控制的研究备受关注。集群空调负荷的聚合容量可观，相较于传统发电机组，其频率响应更加迅速，具有巨大的调频潜力，本领域技术人员已针对集群空调负荷开展了大量研究。本发明构建由聚合商协同层、ACLs控制层和本地控制层组成的分层控制架构，提出一种开关控制与设定温度控制相结合的混合控制方法，可以提高ACLs聚合商参与调频辅助服务市场的适应性以及ACLs聚合商控制聚合功率的灵活性，具有重要意义。迄今未见有关与本发明技术相近的文献报道和实际应用。

发明内容

本发明的目的是：克服电网频率波动加剧、调频电源不足的问题，提供一种科学合理，能有效改善电网频率波动，保证电网安全稳定运行的由聚合商协同层、ACLs控制层和本地控制层组成的分层控制架构，开关控制与设定温度控制相结合的混合控制方法。

为实现上述目的所采用的技术方案是，一种提高空调负荷聚合商市场适应性的一次调频混合控制方法，其特征是，它包括以下内容：

1)面向PR市场交易的ACLs管控模式

聚合商协同两组同质聚合ACLs的分层管控架构分为聚合商协同控制层、ACLs控制层和本地控制器三层，聚合商协同控制层通过接受ACLs层上传的可行组合工作状态确定两组ACLs的工作状态，即RFC状态和LDR状态；在集群空调控制层，各组ACLs通过聚合商下达的状态指令确定其所处工作状态：RFC状态下，ACLs向本地控制器下发触发频率，并允许本地控制器根据测量频率自主响应，改变空调的开关状态；LDR状态下，ACLs向本地控制器下发设定温度，并同时下发锁定信号禁止本地控制器根据测量频率改变空调开关状态；2)ACLs响应容量P_cap与负荷多样性指标F_D的确定

①ACLs聚合功率与虚拟下垂曲线

空调负荷的室内温度变化的计算式为式(1)和式(2)，

式中：和分别为t+1时刻的室内温度和外界环境温度；δ为仿真时间步长；R为等效热阻，单位为℃/kW；C表示等效热容，单位为kWh/℃；P_N表示空调的额定制冷功率，单位为kW；s^t表示空调的开关状态，其为0-1变量；s^t＝1表示空调处于开启状态，s^t＝0表示空调处于关闭状态；

通过次日24h室外温度预测和ETP模型估计，获得各时段ACLs的聚合功率P_acls：

式中：n为空调台数；η_i为第i台空调的能效比；为第i台空调在t时刻的开关状态；