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一种温控设备需求响应控制方法技术

技术编号:11595530 阅读:121 留言:0更新日期:2015-06-12 03:59
本发明专利技术公开了一种温控设备需求响应控制方法,涉及智能电网、用户侧需求响应领域,所述方法包括以下步骤:根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排序,并结合响应信号筛选参与响应的电热泵群体;对筛选后的电热泵群体进行温度设定值的调整:如需切负荷,则降低开启群中电热泵的温度设定值;如需增加负荷,则提高关闭群中电热泵的温度设定值;调整量为参与响应的电热泵在当前时刻的温度延伸裕度值。本发明专利技术可应用于风电等分布式可再生能源功率波动的消纳,具有良好的热储能特性,同时在对电热泵进行控制时兼顾用户的舒适度要求。除此之外,以热储能设备作为响应资源来平滑功率,为含有可再生能源的微网应用提供了一个新的技术途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电网、用户侧需求响应领域,尤其涉及一种温控设备需求响应控 制方法。
技术介绍
需求响应(Demand Response,DR)是对用户用电模式进行调整,或是对用户用电 负荷进行管理的一种智能用电调控技术。一般分为基于电价(price-based)和基于激励 (incentive-based)两种方式。其中基于激励的DR主要是指电网侧调度中心、营销系统以 及节能服务公司相互合作,通过制定确定性的或者随时间变化的能源合同政策,来激励用 户在系统正常运行调度过程中改变负荷消耗,或在紧急情况下削减负荷,从而实现系统运 行优化的目的。基于激励的DR包括直接负荷控制(Direct Load Control,DLC)、可中断 负荷(Interruptible Load,IL)、需求侧竞价(Demand Side Bidding,DSB)、紧急需求响应 (Emergency Demand Response,EDR)和容量/辅助服务计划(Capacity/Ancillary Service Program,CASP)等。DLC是指在系统安全性受到威胁或在负荷高峰时段,调度中心直接控制 用户参与需求响应的设备,例如:关闭或循环控制用户设备。参与DLC的对象常为短时停电 对用户影响不大的设备,例如:电热泵、电热水器,或公建楼宇的中央空调等。 参与该类DR方案的用户往往会收到一定程度的经济补偿,例如:电价折扣或直接 的切负荷赔偿。用户需要提前与电网公司相关部门(如节能服务公司)签订合同,明确最 大可削减负荷量、补偿措施等信息,当用户不能按合同规定切负荷时,也会受到相应惩罚。 专利技术人在实现本专利技术的过程中,发现现有技术中至少存下以下缺点和不足: 目前,在用户侧可控负荷建模方面,已有研宄者提出考虑了设备的热力学特性和 参数多样性的模型;在基于物理模型基础上充分考虑用户的用电行为特点建立负荷模型; 以统计数据和历史量测数据为依托,利用随机函数构建了新型负荷模型,并已应用于DLC 控制。已有的DLC控制策略研宄,很多已考虑了用户舒适度的要求,如状态队列(State Queuing, SQ)法,它针对温控设备开关状态转移特性进行建模;基于Fokker-Planck方程的 辨识控制算法,利用参数辨识方法对温控设备群进行等值建模进而实现响应控制;基于用 户侧舒适约束控制算法,提出的一种基于离散积分的数值模型进行响应控制优化计算;以 及基于温度优先队列策略的控制算法,利用参数序列化技术设计响应控制策略。 这些方法的局限在于,大多涉及到对温控设备温度设定值的调节,或采用关键参 数进行设备排序操作来实现响应控制,但将两者结合的综合性方法尚未出现。此外,设备 排序操作的指标以及温度设定值调节量值的合理选取,是实现温控设备需求响应策略的关 键。
技术实现思路
本专利技术提供了,本专利技术不仅使跟踪响应信号性能 稳定、调节量少且响应误差较小,同时能较好维持用户舒适度,详见下文描述: ,所述方法包括以下步骤: 根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排 序,并结合响应信号筛选电热泵群体; 对筛选后的电热泵设备进行温度设定值的调整:如需切负荷,则降低开启群中电 热泵的温度设定值;如需增加负荷,则提高关闭群中电热泵的温度设定值;调整量为电热 泵在当前时刻的温度延伸裕度值。 其中,所述方法还包括:在每一个时刻,将所有电热泵分为开启与关闭的两个设备 群;通过运行温度、设定温度、温度上限、温度下限和温度死区获取温度延伸裕度、归一化温 度延伸裕度。 其中,所述方法还包括:将单体电热泵设备聚集,形成电热泵负荷群;通过电热泵 负荷群中各个单体设备的功率改变,影响电热泵群整体功率。 所述根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵进行排 序,并结合响应信号筛选电热泵具体为: 当需要减少负荷消耗时,对(^群设备实施控制,关停部分设备;当需要增加负荷消 耗时,对B t群设备实施控制,开启部分设备; 需减少负荷消耗时,在Ot群内,从%开始反向搜索以确定参与调控的设备组 砥=WK 1,…成:》,需满足如下条件:【主权项】1. ,其特征在于,所述方法包括以下步骤: 根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排序,并 结合响应信号筛选出参与响应的电热泵群体; 对参与响应的电热泵进行温度设定值的调整:如需切负荷,则降低开启群中电热泵的 温度设定值;如需增加负荷,则提高关闭群中电热泵的温度设定值;调整量为参与响应的 电热泵在当前时刻的温度延伸裕度值。2. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所述方法还 包括: 在每一个时刻,将所有电热泵分为开启与关闭的两个设备群;通过运行温度、设定温 度、温度上限、温度下限和温度死区获取温度延伸裕度、归一化温度延伸裕度。3. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所述方法还 包括: 将单体电热泵设备聚集,形成电热泵负荷群;通过电热泵负荷群中各个单体设备的功 率改变,影响电热泵群整体功率。4. 根据权利要求1所述的,其特征在于,所述根据目 标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵进行排序,并结合响应信号筛 选参与响应的电热泵具体为: 当需要减少负荷消耗时,对〇1群设备实施控制,关停部分设备;当需要增加负荷消耗 时,对B1群设备实施控制,开启部分设备; 需减少负荷消耗时,在群内,从%开始反向搜索以确定参与调控的设备组 砥=(d,…,及),需满足如下条件:则匕为该时刻需要关闭的电热泵数目; 需增加系统负荷消耗时,在f群内,从(开始反向搜索以确定参与调控的设备组 尽?=(〃《2,〃《2-1,~,1),需满足如下条件:则kB为该时刻需要关闭的电热泵数目。【专利摘要】本专利技术公开了,涉及智能电网、用户侧需求响应领域,所述方法包括以下步骤:根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排序,并结合响应信号筛选参与响应的电热泵群体;对筛选后的电热泵群体进行温度设定值的调整:如需切负荷,则降低开启群中电热泵的温度设定值;如需增加负荷,则提高关闭群中电热泵的温度设定值;调整量为参与响应的电热泵在当前时刻的温度延伸裕度值。本专利技术可应用于风电等分布式可再生能源功率波动的消纳,具有良好的热储能特性,同时在对电热泵进行控制时兼顾用户的舒适度要求。除此之外,以热储能设备作为响应资源来平滑功率,为含有可再生能源的微网应用提供了一个新的技术途径。【IPC分类】G05B19-418【公开号】CN104699051【申请号】CN201510076033【专利技术人】戚野白, 王丹, 贾宏杰, 卫文婷 【申请人】天津大学【公开日】2015年6月10日【申请日】2015年2月12日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种温控设备需求响应控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:根据目标信号,利用温度延伸裕度与归一化温度延伸裕度对电热泵群体进行排序,并结合响应信号筛选出参与响应的电热泵群体;对参与响应的电热泵进行温度设定值的调整:如需切负荷,则降低开启群中电热泵的温度设定值;如需增加负荷,则提高关闭群中电热泵的温度设定值;调整量为参与响应的电热泵在当前时刻的温度延伸裕度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:戚野白王丹贾宏杰卫文婷
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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