本文關(guān)鍵詞：空調(diào)負(fù)荷的儲能建模和控制策略研究

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【摘要】：空調(diào)負(fù)荷是電力系統(tǒng)峰荷的重要組成部分,巨大的空調(diào)負(fù)荷對電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運行造成了極大的負(fù)面影響；另一方面,空調(diào)系統(tǒng)具備一定的熱存儲能力,可以進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整,且其響應(yīng)速度快、潛力大,是智能電網(wǎng)環(huán)境下重要的需求響應(yīng)資源。當(dāng)前學(xué)術(shù)界關(guān)于利用空調(diào)負(fù)荷控制技術(shù)實現(xiàn)維持電力平衡、提高系統(tǒng)運行效益仍缺乏相關(guān)的理論方法。因此研究如何通過負(fù)荷調(diào)度將空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)資源有效地納入常態(tài)化的電力系統(tǒng)運行調(diào)度中具有重要意義。本文從空調(diào)系統(tǒng)的儲能特性出發(fā),建立了相應(yīng)的儲能模型,在此基礎(chǔ)上,重點研究了空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)資源的聚合技術(shù)及其參與電力系統(tǒng)二次調(diào)頻和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的控制策略。首先,分析了空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)資源參與電力系統(tǒng)運行調(diào)度的必要性和可行性,概述了空調(diào)負(fù)荷控制在國內(nèi)外的發(fā)展應(yīng)用情況,并從空調(diào)負(fù)荷的負(fù)荷模型、聚合技術(shù)和運行控制三方面總結(jié)了學(xué)術(shù)界的研究現(xiàn)狀,為本文的后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。其次,綜合考慮建筑物的熱存儲特性和人體熱舒適度要求,分析了空調(diào)系統(tǒng)的儲能特性,并比照現(xiàn)有典型儲能元件,建立了空調(diào)系統(tǒng)的儲能模型；對儲能模型和基本模型進(jìn)行了分析比較,儲能模型在節(jié)省存儲空間和與現(xiàn)有調(diào)度模型的兼容性兩方面具有更大的應(yīng)用優(yōu)勢。然后,提出空調(diào)負(fù)荷參與系統(tǒng)二次調(diào)頻的總體架構(gòu),并重點研究了空調(diào)負(fù)荷聚合模型和空調(diào)儲能元件充放電控制策略的建立。聚合模型是將空調(diào)負(fù)荷集群整合成一臺虛擬AGC機(jī)組,從調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率和調(diào)節(jié)精度三個方面進(jìn)行虛擬AGC機(jī)組建模,使其能像傳統(tǒng)機(jī)組一樣參與系統(tǒng)調(diào)頻；儲能元件充放電控制策略是將系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)頻指令轉(zhuǎn)化為對每臺空調(diào)的啟�？刂�。最后,在儲能模型基礎(chǔ)上,利用馬爾科夫鏈原理推導(dǎo)了反映空調(diào)儲能元件集群的SOC狀態(tài)概率密度變化的轉(zhuǎn)移矩陣,建立空調(diào)負(fù)荷的聚合模型,以獲得調(diào)整設(shè)定溫度場景下空調(diào)集群虛擬機(jī)組的出力范圍。并在傳統(tǒng)日前調(diào)度模型基礎(chǔ)上,納入空調(diào)負(fù)荷的可調(diào)能力和調(diào)節(jié)成本,建立包含空調(diào)負(fù)荷控制的經(jīng)濟(jì)調(diào)度數(shù)學(xué)模型。
【關(guān)鍵詞】：空調(diào)負(fù)荷 儲能建模 負(fù)荷聚合 二次調(diào)頻 經(jīng)濟(jì)調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 引言12-20
• 1.1 課題背景與研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 空調(diào)負(fù)荷建模14-16
• 1.3.2 空調(diào)負(fù)荷聚合16-17
• 1.3.3 空調(diào)參與系統(tǒng)運行控制17-19
• 1.4 本文的主要工作19-20
• 第二章 空調(diào)負(fù)荷的儲能建模20-30
• 2.1 空調(diào)負(fù)荷的基本模型20-23
• 2.1.1 房間模型20-21
• 2.1.2 控制系統(tǒng)模型21-22
• 2.1.3 空調(diào)本體的電氣模型22-23
• 2.1.4 空調(diào)負(fù)荷的基本模型23
• 2.2 空調(diào)負(fù)荷的儲能建模23-27
• 2.2.1 能量公式24-25
• 2.2.2 充放電約束25-27
• 2.3 空調(diào)負(fù)荷儲能模型與基本模型的比較27-28
• 2.4 小結(jié)28-30
• 第三章 基于啟�？刂频目照{(diào)負(fù)荷參與系統(tǒng)二次調(diào)頻30-46
• 3.1 空調(diào)負(fù)荷參與系統(tǒng)二次調(diào)頻的總體架構(gòu)30-32
• 3.2 空調(diào)負(fù)荷的聚合與虛擬AGC機(jī)組建模32-35
• 3.2.1 調(diào)節(jié)容量32-34
• 3.2.2 調(diào)節(jié)速率34
• 3.2.3 調(diào)節(jié)精度34
• 3.2.4 空調(diào)集群虛擬AGC機(jī)組與傳統(tǒng)AGC機(jī)組的比較34-35
• 3.3 空調(diào)儲能元件的充放電控制策略35-37
• 3.3.1 基于集中控制方式的空調(diào)儲能元件充放電控制策略35-36
• 3.3.2 基于分散控制方式的空調(diào)儲能元件充放電控制策略36-37
• 3.4 算例分析37-45
• 3.4.1 空調(diào)負(fù)荷聚合與虛擬AGC機(jī)組性能分析37-43
• 3.4.2 空調(diào)集群虛擬AGC機(jī)組在系統(tǒng)二次調(diào)頻中的應(yīng)用算例43-45
• 3.5 小結(jié)45-46
• 第四章 空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)資源在經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的應(yīng)用46-64
• 4.1 空調(diào)負(fù)荷需求響應(yīng)資源參與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的控制手段46-47
• 4.2 空調(diào)負(fù)荷的聚合與虛擬機(jī)組建模47-54
• 4.2.1 空調(diào)負(fù)荷的虛擬機(jī)組建模47-48
• 4.2.2 基于負(fù)荷聚合的空調(diào)集群虛擬機(jī)組出力評估48-54
• 4.3 考慮空調(diào)集群可調(diào)能力的經(jīng)濟(jì)調(diào)度54-56
• 4.3.1 目標(biāo)函數(shù)54
• 4.3.2 約束條件54-56
• 4.4 算例分析56-62
• 4.4.1 空調(diào)集群虛擬機(jī)組出力評估56-59
• 4.4.2 經(jīng)濟(jì)調(diào)度算例分析59-62
• 4.5 小結(jié)62-64
• 第五章 總結(jié)和展望64-66
• 致謝66-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 附錄74-80
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與的課題80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：950380