【技术实现步骤摘要】
一种基于需求响应的空调负荷等效阻尼控制方法及系统
[0001]本专利技术属于电力系统需求响应
，特别涉及一种基于需求响应的空调负荷等效阻尼控制方法及系统
。
技术介绍
[0002]电网频率反应了供电功率和负荷用电功率之间的实时平衡关系，是电网正常稳定运行的基础和重要指标之一
。
电力系统中许多用电设备和发电设备的运行都与频率有密切的关系，电网频率的长期偏差会影响负荷侧和发电侧的正常工作状态，危害电力系统的安全运行
。
因此，保证电力系统的频率稳定是电网安全稳定的重要前提
。
[0003]电网的频率调节可以通过调节发电侧功率和负荷侧用电功率两种方式进行
。
从发电侧来看，传统的火电机组具有调频的能力，但是随着清洁能源的技术发展和相应支撑政策的提出，新能源发电正在逐步代替传统火力发电，给电网调频带来了新的挑战
。
新能源发电不具备直接调频的能力，其对火电机组的替代会缩减发电侧的调频容量，恶化频率的偏移
。
另一方面，依靠新能源机组调频会受限于机组的物理特征和发电需求：对新能源机组进行调频改造会使得机组偏移最大运行点，减少其发电能力
。
因此，被高比例新能源渗透的发电侧与系统的频率稳定存在着天然的矛盾
。
从负荷侧来看，负荷的功率波动是引起频率偏差的直接原因，不同于改造发电侧新能源机组调频，负荷侧具有巨大的调频潜力和可控空间
。
随着各种智能量测控制终端的推广使用，负...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于需求响应的空调负荷等效阻尼控制方法，其特征在于，建立单体空调负荷的功率控制逻辑模型和聚合空调的功率控制逻辑模型，定义空调集群的受控负荷阻尼因子，计算出响应的功率调节量和控制信号，实时控制空调负荷的开关状态
。2.
根据权利要求1所述基于需求响应的空调负荷等效阻尼控制方法，其特征在于，所述建立单体空调负荷的功率控制逻辑模型包括定义空调功率与控制信号的映射关系，具体步骤如下：建立空调负荷温度模型：将房间温度描述为一个差分范式：其中，为
n
号用户的空调在上一时刻
t
‑1的室内温度，下标
n
代表用户编号，下标
t
为时间标记，为当前时刻空调功率，
Γ
n,t
为与外界环境影响因素，如房屋构造，通风情况等，是描述影响因素和室内温度的函数；建立空调启停控制模型：空调负荷启停逻辑如下式：其中，代表空调的启停控制状态，1为开启，是设置的空调温度，是空调的死区温度；通过改变温度设置量的变化值进行空调负荷的开关控制，从而实现对空调进行控制；温度的设置量变化满足关系：且保证房间的温度在用户能够接受的范围内：其中，表示用户希望的最佳温度，是用户能够接受的最佳温度与实际室内温度的最大偏差；建立空调功率与调控信号的映射关系：选取设定温度的改变量作为调控信号，采用按最大温度偏差等比例调控的原则计算调控信号，具体计算方式如下：其中，
u
t
是单体空调的比例调控系数，对于不同的单体空调，此系数取相同的数值，该系数与是等效替代的关系，且在不同空调用户中数值相同，用作最终的调控信号；
结合以上步骤，得到单台空调的用电功率：其中，表示空调的额定功率
。3.
根据权利要求1所述基于需求响应的空调负荷等效阻尼控制方法，其特征在于，所述建立聚合空调的功率控制逻辑模型包括：建立基于长短期记忆
LSTM
网络模型的空调集群功率和控制信号的映射关系模型，具体步骤如下：收集和处理数据；利用
LSTM
网络对空调集群的功率和控制信号进行预测，选定
LSTM
模型的输入变量为室内温度，输出变量为对应温度下空调集群的功率和控制信号的映射关系；获取室外温度历史数据集
Tem
，空调集群功率集和控制信号
U
T
集的历史数据；对历史数据进行归一化预处理，将处理后的数据集分为训练集
、
验证集和测试集；定义
LSTM
网络；
LSTM
网络包括遗忘门
、
输入门和输出门；定义
f,i,j
分别表示三个门的结构，
f
t
,i
t
,h
t
分别表示时刻
t
对应门的输出信号；定义时刻
t
，
LSTM
网络的输入信号为
x
t
，输出信号为
o
t
，记忆状态信号为
c
t
；遗忘门
f
的输入是前一时刻
t
‑1的输出信号
o
t
‑1和记忆状态信号
c
t
‑1，输出当前时刻输入门的输入信号
x
t
；输出信号定义为：
f
t
＝
σ
(W
f
·
[o
t
‑1,x
t
]+b
f
)W
f
和
b
f
分别是输出信号
o
t
‑1和记忆状态信号
c
t
‑1加权矩阵和偏置矩阵，
σ
(x)
为遗忘门的激活函数，选择为
s...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙元章，徐箭，廖思阳，张喆，柯德平，
申请(专利权)人：武汉龙德控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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