空调自动需求响应控制策略在美国商业建筑中的应用案例分析

随着自动需求响应技术的不断发展,基于空调负荷的自动需求响应控制策略技术的趋于成熟,美国已经成功地开展了大量的自动需求响应示范工程。介绍基于暖通空调(HVAC)的自动需求响应策略在单个建筑中的实施案例,分析其效果;阐述美国商业建筑中的自动需求响应试点项目。通过借鉴美国自动需求响应项目中成功应用基于HVAC的需求响应控制策略实现需求削减的经验,对我国基于HVAC的控制策略的发展及其在自动需求响应项目中的应用提出发展方向,为大力发展我国自动需求响应项目,实现对空调负荷的自动控制,提高负荷削减效果提供借鉴。     

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。     

商业建筑空调系统参与城市电网负荷调控综述

实现“碳达峰、碳中和”目标的关键在于城市电网的经济和高效运行。然而,波动性新能源的增加以及负荷峰谷差的扩大等因素为城市电网带来了挑战。传统发电机组通过频繁调节出力来维持系统的稳定运行,这种方式能效较低,而且还面临可调节资源不足的问题。作为城市电网总耗电量的重要组成部分,商业建筑空调系统有潜力作为调节资源参与电网调控。同时,借助建筑的热储能特性,可以在满足用户室内温度舒适需求的同时进行调控,其潜力巨大。为了更好地发掘商业建筑空调系统的调控能力,展示了典型商业建筑空调系统的单体模型和聚合模型,并概述了商业建筑空调系统的调控潜力评估方法和控制技术。同时还对比分析了国内外的典型商业建筑空调系统示范工程,并针对当前的发展状况提出了一些建议和展望。     

大规模空调负荷参与电网需求响应的应用探究

<正>江苏是我国东部重要的经济大省,也是用电密集的负荷中心。然而受自身资源限制,江苏大量电力资源来自于外省受电,本省调峰电厂也受地域、环境等因素的制约难以大规模建设、趋于饱和,电网调峰的压力日渐上升,因此江苏电网通过需求侧管理挖掘用户侧调峰资源潜力的需求不断加大,有序用电和需求响应的实施规模居全国首位。近年来,随着地区产业结构的不断转型和人民     

面向需求响应应用的空调负荷建模及控制

空调负荷是一种优良的需求响应资源,对空调的合理调控能够有效缓解供需不平衡,提高电力系统综合运营效率,实现资源优化配置,但这需要建立在对空调负荷运行特性基础理论的深刻理解基础上。文中从空调系统热力学建模、聚合模型、控制模式、调控策略四个角度,讨论了空调负荷在需求响应中的研究现状,并针对目前国内外空调负荷研究的实际情况,对空调负荷进一步的研究方向进行了展望。     

基于负荷分解的用户侧自动需求响应系统

针对用户侧负荷如何自动化、智能化地参与需求响应,设计并实现了一种基于负荷分解的用户侧自动需求响应系统。系统通过负荷分解算法辨识得到各类设备的电气信息,并计算用户实时的需求响应资源,通过感知电网紧急状态实现自动切负荷的激励型需求响应。考虑到高渗透率分布式能源接入用户侧的趋势,提出以促进分布式能源消纳为目标的日前调度模型,实现用户参与价格型需求响应。最后,实际测试结果表明系统部署便捷、易于推广,可有效实现用户不同类型的自动需求响应。     

考虑空调负荷需求响应的负荷恢复量削减方法

温控负荷的冷负荷启动特性导致停电后负荷量增加,使其可能超过系统的最大可恢复负荷量。为保证负荷恢复的顺利进行,以空调负荷作为温控负荷的代表,提出一种考虑需求响应的负荷恢复量削减方法。首先,建立了计及停电时间的空调负荷聚合功率估计模型,快速计算停电后的空调负荷聚合功率;然后,综合考虑暂态安全约束以及系统可提供的恢复功率,确定变电站单次最大可恢复负荷量;最后,基于空调负荷群聚合功率估计模型和变电站单次可恢复负荷量限值,利用需求响应技术削减负荷恢复量,保证单次负荷恢复量在限值之内。仿真结果表明,所提方法在不同场景下能够通过需求响应技术实现空调负荷恢复量削减,保证系统的可靠恢复。     

DDS在自动需求响应系统中的适用性分析及应用设想

随着售电市场逐步放开,电力需求响应(demand response,DR)的业务发展倍受关注。随着分布式电源、电动汽车、分散式储能、电热锅炉等大批量分散需求侧资源参与能源互联,复杂的业务时序及差异化业务场景对现有设备/系统的底层数据流QoS (quality of service)提出了新的需求。随着源网荷工程不断深化,对DR资源的控制模式逐步多样化,对底层的承载协议也提出了新的挑战,现有简单的互操作协议适配方式难以满足数据传输的差异化QoS要求。针对上述问题,分析了DDS (data distribution service)技术的特征及其在自动需求响应业务系统中应用的适用性,并结合DDS的技术特性,从系统集成架构、信息交换方式、数据模型适配等方面提出了DDS在自动需求响应系统中的应用设想。     

定频空调负荷参与需求响应的研究现状

定频空调负荷是用户侧使用范围最广的一种需求响应资源,并且具有调度方式简便的特征。调度部门可以通过对定频空调负荷合理调控,有效削减电力系统峰谷差的同时,为电力系统运行提供辅助服务。从定频空调负荷的建模方法,控制方法以及调控策略3个方面,在对目前国内外定频空调的研究情况进行整合归纳的基础上,对未来的研究提出建议。     

国外空调负荷需求侧响应综述及启示

不断增长的空调负荷加剧了城市电网峰谷差,需求侧响应能引导终端电力消费者改变其惯有的电力消费模式本文分析了美国、日本等发达国家开展空调负荷需求侧响应所采用的实施方法和激励机制,并对我国开展空调负荷需求侧响应给出启示。     

基于时空规律的电动汽车负荷建模及其自动需求响应

目前关于电动汽车负荷预测的研究大都未针对实际区域进行预测研究。本文提出将数据驱动与模型驱动相结合进行电动汽车负荷预测,在此基础上,提出了一种自动需求响应策略。首先,通过对滴滴数据进行采集,挖掘获得该区域功能区划分、电动汽车出行时间、空间转移矩阵等再生信息,考虑多日一充,构建了负荷预测模型。其次,以平抑净负荷波动为目标,协同考虑供需两侧效益制定自动需求响应策略,结合价格型、激励型需求响应机制为用户带来的收益,引入logistic函数刻画了用户参与的不确定性。最后以海口某片区为例,仿真结果验证了预测模型能有效针对实际区域进行负荷预测,所提策略能实现供需两侧的双赢,就地消纳新能源,平抑负荷波动。     

基于需求响应的居民空调负荷调控研究

近年,居民用电增长迅猛,对电网的稳定运行冲击较大。以上海居民参与可中断负荷调控的实证方案为基础,对实证中执行的居民需求响应实施效果进行分析,量化了上海居民参与电网削峰和不同调控手段的实施效果。同时,提炼出适用于居民侧需求响应的典型应用场景,验证居民空调作为可中断负荷参与电网削峰的可行性。     

考虑用户行为的居民空调负荷需求响应

居民侧需求响应是保持电力系统源荷供需平衡的重要补充手段,但用户行为的不确定性导致难以实现需求响应的精准控制。以居民空调负荷为研究对象,建立了完整的需求响应分布式控制模型,提出了针对空调负荷未知性、多变性问题的解决方案。首先将需求响应中的负荷控制建模为一个多周期随机过程,将用户参与需求响应的行为抽象为马尔可夫链。然后基于线性回归和高斯过程建立用户热动力学模型,归纳并定义了居民住宅舒适度,计算得到马尔可夫转移概率;针对集中式控制存在的高成本、隐私性差等问题,以削峰需求响应为经典目标设计了分布式控制算法。最后采用实际负荷数据验证算法,取得了良好的削峰效果。     

基于TEM的分层分布式温控负荷需求响应控制策略

集中式控制策略中,常采用无差别调整负荷群温度运行区间的方式,但往往会造成精确性较低且双向通信频次较多的问题,因此提出基于TEM(温度延伸裕度)的分层分布式温控负荷需求响应控制策略,实现辅助电力系统运行,帮助系统消纳负荷等效果。首先讨论电热泵负荷的热力学模型和负荷群聚合模型,对现有分层分布式需求响应控制策略的决策变量进行改进,进而提出基于TEM分层分布式的需求响应控制策略,最后通过仿真分析,验证策略的有效性。     

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。     

集中空调系统需求响应潜力分析

利用供暖、通风和空调系统与建筑的耦合热惰性提供需求响应资源是一种经济实用的方法,尤其是具有主动储能系统的建筑物,具有更大的需求响应潜能。首先搭建仿真平台并验证了其准确性,然后从建筑和空调的被动储能以及蓄热罐的主动储能两个方面进行研究,采用了预冷、温度重置以及启停制冷机组3种策略的灵活组合,分析了建筑和空调系统、蓄热罐的需求响应潜力。结果表明,该策略对于短期（0.5 h）和长期（2.5 h）的需求响应均有效：对于短期需求响应计划,利用建筑和空调系统本身的热惰性就可以满足;对于长期需求响应计划,需用到主动储能技术满足室内热舒适要求。     

需求侧响应理论在电动汽车负荷管理中的应用研究

正随着能源危机的加剧,电动汽车的普及已成为一种趋势,将对电力系统产生重大的影响,特别是规模化电动汽车负荷将给电网运行和控制带来新的挑战。当大量电动汽车在负荷高峰时充电时,将导致"峰上加峰"的现象,增大电网调峰难度;另外在配电网侧,将进一步扩大电网负荷峰谷差,造成用电高峰时段的电压偏差加剧,影响电网的电压质量。通过建立一个基于10 kV常规变电站的简单的有电动汽车负荷接入的网络模型,通过需求侧响应理论对电动汽车的充放电行为进行研究,说明通过需求侧响应手段可以减小规模化电动汽车充放电对电网的影响,降低电网运行和投资成本。     

计及差异化用能需求的集群空调负荷优化控制策略

随着电力物联网的加速建设,需求侧资源管理也愈加信息化和智能化,为引导用户节能降耗提供了精细化调控的基础.传统的集群负荷调控大多面向群体优化,而忽略了个体用户的用能偏好,难以同时满足用户的差异化舒适度需求和经济性需求.提出一种计及用户差异化用能需求的集群空调负荷协同控制策略,基于LSTM神经网络模拟单个用户行为特性,引入...     

基于需求侧响应的空调负荷虚拟储能模型研究

为降低夏季高温峰值负荷、减小传统储能配置容量,考虑空调-建筑系统具有热储备能力,可以等效为一种虚拟储能装置参与到需求侧响应中。基于此,首先在空调负荷热力学模型和人体热舒适度模型的基础上建立虚拟储能模型,并推导其额定容量、功率和充放电时间等指标的理论计算公式。其次定量分析环境参数、设定温度与虚拟储能评估指标之间的耦合关系,并采用蒙特卡洛模拟方法分析空调负荷群的虚拟储能聚合模型特性。然后设计了2种用于临时性削峰场景的虚拟储能控制策略,最后在理论分析的基础上,已实际空调建筑作为算例,对空调负荷虚拟储能的性能,及其在需求侧响应中的典型应用进行了验算和对比分析。     

面向需求响应的楼宇空调负荷可控潜力评估模型

随着国民经济的快速发展及人民生活水平的显著提高,空调负荷的急剧增长已成为一线城市夏季电网负荷特性恶化和电力紧缺的重要原因,因此亟需充分挖掘楼宇空调负荷的剩余能效价值,并在负荷聚合商的宏观调控下使其参与到需求响应及削峰填谷等辅助服务中.基于以上考虑,建立了楼宇空调负荷的全局优化模型,通过优化中央空调系统各部件的运行工况以实现对其可控潜力的准确评估.以上海市某大型商场为例,验证了该中央空调可控潜力评估模型的合理性和有效性.