需求响应中的直接负荷控制策略

文章介绍了需求响应中的直接负荷管理的原理、相关控制策略,以及当前国内外已取得的研究成果,描述了需求响应的内涵、技术基础及实施需求响应的驱动力。并且对直接负荷控制策略进行了详细分析与介绍。     

面向需求响应控制的家用电热水器建模和控制策略评估

家用电热水器用电量大、储热性好,是电力系统重要的需求响应资源。利用智能电网先进的通信和控制设施,该文旨在建立描述家用电热水器详细热动态的单体和聚合模型,并基于所建模型进行需求响应控制,通过削峰填谷实现提高电力系统建设和运行经济性的目的。首先用指数模型对典型热水器的热力学动态进行建模,进而构建热水器负荷聚合模型。基于此模型,讨论其各种因素和参数对整体热水器群体特性的影响,对其调节能力进行评估。在此基础上,设计并评估了3种热水器负荷控制策略,并分析了各自的特点。仿真结果表明,相关控制策略能削峰填谷,提高电网的负荷率,改善电力系统的经济性。     

基于全局温度调整的中央空调需求响应策略与评价方法

商业楼宇中央空调系统是一类重要的需求响应资源。针对夏季削峰应用,提出了 3 种基于全局温度调整的中央空调需求响应策略,并设计了互动能力和考虑工作效率损失的用户净收益等两个评价指标。为精准预测中央空调的需求响应能力,采用 EnergyPlus 物理建模方法构建能耗预测模型。通过对上海市某商业楼宇建模仿真可知：3种策略能够在保证用户舒适度的前提下为电网提供不同的互动能力;利用考虑工作效率损失的用户需求响应收益模型,电网可以分析不同补偿价格对于中央空调用户的激励作用,同时用户可选择最佳需求响应策略和最优互动功率进行响应,以实现收益最大化。     

基于弹性温度可调裕度的中央空调集群需求响应双层优化

不同于小容量温控负荷,中央空调具有良好的削峰填谷和需求响应潜力。提出了一种基于弹性温度可调裕度的中央空调控制策略,针对负载率型中央空调终端用户的差异性,结合用户的主观及客观情况,综合考虑用户响应意愿对中央空调负荷群体进行调控,并基于该控制策略,从负荷聚合商角度,构建一种新型双层优化控制模型,满足空调负荷响应出力与目标一致的前提下,通过综合考虑用户的响应意愿,实现聚合商的利润最大化。算例分析结果表明,所提策略研究合理有效,为空调负荷参与电网辅助服务提供相关理论与实施方法。     

基于需求响应的家庭用电智能交互终端设计

以智能电网发展为背景,以促进智能用电在居民侧的发展为目的,研发了一款基于需求响应的家庭用电智能交互终端。该终端以组态软件为设计平台,结合上海市现有的峰谷电价和阶梯电价,考虑需求响应中的实时电价机制和可中断负荷机制,配合使用自主研发的智能插座,是一款面向家庭的具有用电信息可视化、多种控制方式、使用方便的智能交互终端。模拟实验证明该终端可起到方便用户使用、为用户节能、方便供电公司和用户控制、改善用户生活习惯的作用。     

中央空调温度控制系统的控制策略研究

对PID、模糊控制、模糊PID 3种不同的控制策略的控制效果进行了分析,提出了中央空调系统模糊PID参数自整定控制可以使空凋系统达到良好的动态性能和稳态性能.仿真结果表明了该方法的有效性.采用模糊PID参数自整定控制器,响应时间更短,超调较小,具有很好的响应特性和鲁棒性.     

基于信息反馈的需求响应

从反馈机制的分类、信息传递媒介、反馈的信息内容和国外实践效果4个方面,介绍了一种面向居民用户的新型需求响应机制——用电信息反馈,进而对我国居民用电信息反馈机制的发展提出了建议。研究表明,近期我国可顺应阶梯电价的实施,首先推行增强型账单类型的信息反馈,其中应包含分时、分档电量和电费的细分信息以增强计费的透明度,包含当年总用电量和电费的预测信息以帮助用户避免年末奇高电费,还可包含对比类、环境影响评估类信息以从不同角度激励用户响应。未来,我国用电信息反馈机制可与先进计量系统同步发展,逐步实行周/日反馈和高级实时反馈,使信息反馈向高及时性、按电器细分的方向发展,由此提高信息反馈在激励用户节能节电上的促进作用。     

基于需求侧响应的一种空调优化控制策略

新型电力系统中,由源网荷储各侧共同保障电能供应的安全可靠。空调负荷作为季节性的重要电力系统负载,以需求侧响应的方式对其进行负荷管理,有助于电网顺利迎峰度夏、迎峰度冬。工商业及事业单位等电力大用户空调负荷均可作为柔性负载进行网荷互动,以虚拟电厂的形式保证电力供给。大用户一般多使用多联机式、水冷机组的大型空调,控制节点多且分散,需求响应终端为满足上百台控制节点的接入,需一种有效的优化控制策略。     

智能电网条件下的需求响应关键技术

目前,智能电网已成为世界电网发展的大趋势,符合社会和经济发展的必然要求。文章针对智能电网条件下的用户需求响应展开深入分析和总结,调研国内外需求响应的发展现状,从需求响应概念、激励机制、效益评估、支持平台技术、应用于风电消纳等方面对国内外学者在相关领域的研究成果进行总结,并结合典型案例深入剖析,指出当下实施需求响应存在的问题和相关对策,以期为我国智能用电和需求响应的发展提供借鉴。     

智能园区需求响应项目实施效益研究

工业园区在全社会用电量中占有很大的比重,实现工业园区的智能用电对于智能电网建设非常重要。引导智能园区的电力用户主动开展需求响应,可以提升园区智能用电管理水平。智能园区需求响应项目的实施给电网公司、用户和政府三方带来经济效益、管理效益和社会效益。以智能园区为研究对象,定性分析与定量分析结合,采用动态评价法考察园区实施需求响应的经济性。实证分析结果表明,在智能园区实施需求响应项目具有可行性,并对相关参数进行灵敏度分析,寻找提高电网企业实施需求响应(DR)经济性的关键因素。     

基于时变互补特性的聚合空调调控及恢复策略

因具有较好的空间热储能特性,聚合空调负荷调控已纳入常态化电力系统运行中,但调控策略很大程度上将破坏负荷群的多样性,带来聚合功率振荡、响应潜力不稳定、反弹负荷过大等问题。针对这些问题,文中重点分析了调温控制对单体、聚合空调功率和响应潜力的影响,建立了基于调温控制的聚合空调功率时变特性模型及聚合方法。然后,基于分时段调控架构,构建了基于时变互补特性的聚合空调两阶段调控模型,并提出了相应的响应调控和负荷恢复策略,提升了空调群聚合质量。最后,基于15 000台空调仿真分析了外界温度、调温幅度等因素对聚合功率的影响,同时将分时段空调群调控策略应用于需求响应事件,结果表明了所提方法的有效性。     

基于需求响应的家庭能源服务设计

针对家庭终端典型负荷管理引入需求响应技术.介绍了需求响应以及需求响应事件原理,并选择3种家庭终端负荷开展研究.针对典型负荷提出了控制策略,通过试验验证所设计控制策略的有效性.     

大规模变频空调参与电力系统辅助服务的协调控制方法

实现负荷的自治是提高大规模变频空调集群控制性能的重要技术途径。为此,文中提出了基于需求曲线的变频空调自治控制方法。首先,构建了各变频空调的需求曲线,以实现其调控灵活性和用户偏好的自主表达,同时实现了空调集群舒适度的一致性控制,使集群的调节能力得到充分利用。然后,根据需求曲线的不同利用方式,提出了主动响应型和被动响应型这2种协调控制方法,以适应不同跟踪精度和通信条件的要求,并分别应用于调频和吸收联络线功率波动这2种典型辅助服务中。最后通过对控制效果和模型误差的仿真验证了所提方法的有效性。     

面向居民智慧用电的智能电器控制策略优化研究

针对典型的家庭用电方式,划分了家庭用电的类型,并给出了典型用电设备,如做饭,洗衣,空调,电热水器以及电动汽车的用电策略和约束,以用电费用最小化为目标函数,构建了居民智能家居用电管理调度控制策略优化模型,利用编程和结合实际典型家庭的数据,得到了用电控制策略的最优解。研究发现,智能用电管理能有效节约家庭的用电费用,并且对于用户用电曲线有移峰填谷的作用,对电力工业节能减排有一定效果。     

需求响应参与电力系统调频的模糊控制策略

针对传统电力系统调频响应延时长、机组能耗大的问题,提出了一种需求响应参与电力系统调频的模糊控制策略。该策略从需求侧入手,将变频空调作为可控负荷;按照变频空调的出力能力,将参与电力系统调频的所有变频空调进行分类,并引入权重因子,实现对不同类型变频空调的聚合控制;根据系统的运行状态,通过模糊控制规则调节参与需求响应中各类变频空调的出力,辅助发电机组改善系统的动态调频性能。仿真实验结果表明,采用该策略可显著提高频率调节速度和降低超调,并在一定程度上降低调频能耗,有助于改善电网的调频性能。     

需求响应参与电力系统调频的延时建模与控制

传统的电力系统调频通过控制发电机的功率输出来跟踪变化的负荷。近年来,许多研究表明利用需求响应能够更好地控制辅助系统调频。然而需求响应控制过程中存在的响应延时和通信延时会对控制结果产生不良影响。本文分别对需求响应参与调频控制过程中的响应延时和通信延时进行建模,并研究其对控制结果的影响,及两种延时在最优控制问题中对最优控制参数的影响。仿真结果表明,正确地对需求响应参与调频过程中的延时进行建模,并设计最优控制策略,能够显著地改善控制效果。     

基于极点对称模态分解和需求响应的风电消纳策略

在全球能源互联网的大背景下,风力发电作为一种清洁能源受到重视。由于风电的波动性对电力系统的经济、稳定运行造成强烈的冲击,弃风情况日益严峻。文章提出一种新的风电消纳策略,采用极点对称模态分解(extremepoint symmetric mode decomposition,ESM D)把原始风电出力分解为光滑的出力曲线和波动分量,使用混合储能吸收其波动分量,同时在系统运行中通过需求响应消纳更多的风电。针对粒子群算法容易陷入局部最优的缺点,将莱维飞行引入粒子群算法以增强粒子跳出"早熟"的能力。算例结果证明了这种风电消纳策略的有效性,即在维持一定的运行费用的同时,利用混合储能和需求响应,提高系统的风电消纳能力。