[发明专利]基于温度改变的智能家居控制策略

说明书

本发明提供了一种基于温度改变的智能家居控制策略。包括：聚合商通过业务代理与电网运营商协商确定消纳任务；根据消纳任务信息，感知任意时隙内各负荷个体的实时调度状态；建立负荷聚合系统下的各负荷个体的信息控制模型，实时分析修正时隙内的调控量以及确定时隙内的调控类型；建立负荷选择逻辑规则，科学决策本时隙内参与调节的负荷个体；建立温度设置值控制规则，精准执行设备组中各负荷个体的控制信号。本发明通过建立各负荷个体的信息控制模型及温度控制值的控制规则，设计了状态感知逻辑、实时分析逻辑、科学决策逻辑和精准执行逻辑四个环节的聚合负荷系统控制策略架构，实现了聚合负荷对电网多余新能源发电的消纳，为解决新能源渗透下引起的电网供需不平衡问题提供了一种可行的策略。

技术领域

本发明涉及智能电网中的需求响应技术领域，具体将涉及一种需求侧聚 合负荷系统的控制策略。

背景技术

需求响应(demand response,DR)指电力用户接收到供电方发出的价格信 号或者激励机制后，改变固有的电力消费模式，减少或转移某时段用电负荷的行 为。需求响应一方面可以激励电力用户参与电网调峰，减少电网安全运行压力， 平衡电网负荷，引导用户科学、合理用电；另一方面也能实现电力资源以及社会 资源的优化配置，促进电力工业的可持续发展。随着新能源发电资源大规模接入 电网，电网调控需求的容量和调控机组的爬坡速率也必须显著地提高，但是传统 的调控发电机组运行可能无法满足增长的调节容量和机组爬坡速率要求，导致工 作效率低，也缩短了发电机组的寿命。而需求侧柔性负荷控制可以作为电网消纳 多余新能源发电，维持供需稳定的辅助技术，具有自动化程度高，响应速度快的 优点。

在居民可控型负荷中，家用电热水器负荷是通过直接负荷控制实现新能 源消纳的最佳负荷。目前在聚合热水器参与电网调控方面已有一些较为深入的研 究。传统文献中提出了基于电压或者基于温度设置值的控制策略。但是基于电压 控制的控制策略需要在热水器内部安装额外的物理硬件以实现功率的变化，成本 高且推广难度大；基于温度设置值调整方式的控制策略未考虑到实际温度设置值 调整范围的约束，易产生调控误差，且采用的个体选择规则可能会使负荷群实际 可调节个体快速减少，往往无法实现更优的新能源消纳。

在现有的研究中，关于如何优化控制需求侧负荷系统，实现对多余新能 源发电消纳的问题，鲜有研究。

发明内容

本发明提供了一种需求侧聚合负荷系统的协同控制策略，用以解决智能 电网中聚合负荷对多余新能源发电消纳的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种方法，所述方法包括：(1)聚合 商通过业务代理与电网运营商协商确定消纳任务；(2)根据消纳任务信息，感知 任意时隙内各负荷个体的实时调度状态；(3)建立负荷聚合系统下的各负荷个体 的信息控制模型，实时分析修正时隙内的调控量以及确定时隙内的调控类型；(4) 建立负荷选择逻辑规则，科学决策本时隙内参与调节的负荷个体；(5)建立温度 设置值控制规则，精准执行设备组中各负荷个体的控制信号。

优选地，所述步骤(1)中，聚合商通过业务代理与电网运营商协商确定 消纳任务，包括负荷调控量以及负荷调控时段。

优选地，所述步骤(2)中，根据消纳任务信息，感知任意时隙内各负荷 个体的实时调度状态，还包括：感知任意时隙内各负荷个体的实时调度状态，以 热水器为负荷代表，实时状态信息包括某时隙内聚合热水器负荷，各热水器加热 元件的状态、设备生厂商规定的热水器温度设置值最大阈值和最低阈值；根据状 态信息和状态认知规则，将热水器负荷分为可消纳状态、可削减状态和不可调度 状态。

优选地，所述步骤(3)中，所述模型建立如下：(3-1)建立单个热水器 的热水温度变化模型；(3-2)根据热水器群的实时状态，建立调控量的实时修正 公式；(3-3)建立时隙i内执行调控类型的确定方法。

进一步地，所述步骤(3-1)中，表征单个热水器的热水温度变化的模型：