[发明专利]一种混杂负荷集群管控方法及系统

说明书

本发明涉及一种混杂负荷集群管控方法。该方法首先，电热水器集群和空调集群，基于电热器集群和空调集群的功率可调容量进行调度任务的分配，然后结合电热器集群的第一聚合模型和空调集群的第二聚合模型采用不同的方式进行电热水器和空调的协调调度。本发明通过对混杂负荷集群中不同的负荷分别建立不同的聚合模型，并采用不同的方式进行优化调度，实现了具有混杂特性的负荷集群的稳定调度控制，促进清洁能源消纳，改善供需失衡。

技术领域

本发明涉及电能消纳技术领域，特别是涉及一种混杂负荷集群管控方法及系统。

背景技术

当前，全球面临能源新技术的重大变革，推进能源的清洁发展，努力实现传统能源向低碳、高效清洁能源转型是能源发展的主要方向。在绿色发展背景下，电力系统发电侧新增装机以风电、光伏等清洁能源为主，为适应高比例可再生能源的接入，通过需求侧资源提供低碳能源服务受到了广泛关注。需求侧资源丰富，通过合理的资源管理与调度能实现负荷功率转移，促进清洁能源消纳，改善供需失衡。

需求侧空调、电热水器等温控负荷数量较多，能够短暂地存储热能，经科学地聚合管控后可以等效为储能系统，具有可观的功率转移能力，是提供低碳能源服务的可行方法。现有的负荷聚合控制研究主要以同质负荷为基础，但在实际过程中，区域配电网内能够产生有效功率转移的可调负荷数量是有限的，如果利用现有控制模型仅聚合区域内的同质负荷，其聚合功率不足以满足功率转移需求，因此有必要聚合区域内所有可调用的负荷，但由于负荷参数的差异性，整个集群呈现出无序、混杂的系统特点，可控性下降，使整个系统的控制过程更为复杂。因此，有必要针对集群的混杂特性研究整个系统稳定控制的实现方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种混杂负荷集群管控方法及系统，以实现具有混杂特性的负荷集群的稳定调度控制，促进清洁能源消纳，改善供需失衡。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种混杂负荷集群管控方法，所述混杂负荷集群包括研究区域内所有电热水器负荷和空调负荷，所述方法包括如下步骤：

基于研究区域内所有电热水器负荷参数的相似性进行分组形成同质组，所述电热水器参数包括电热水器额定功率、电热水器温度设定值、电热水器储水箱容积和电热水器散热系数；

将多个所述电热水器同质聚合为电热水器集群；

基于参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每个电热水器同质组的预估功率；

分别根据每个电热水器同质组的预估功率确定每个电热水器同质组的调节范围；

根据每个电热水器同质组的调节范围，确定所述电热水器集群的功率可调容量；

基于研究区域内所有空调负荷的参数的相似性进行分组形成多个空调同质组，空调负荷的参数包括空调热阻、空调热容、空调平均功率和空调初始设定温度；

将多个所述空调同质组聚合为空调集群；

基于参数概率分布的蒙特卡洛模型确定每个空调同质组的预估功率；

根据每个空调同质组的预估功率确定每个空调同质组的调节范围；

根据每个空调同质组的调节范围，确定所述空调集群的功率可调容量；

根据所述电热水器集群的功率可调容量和所述空调集群的功率可调容量，进行调度任务的分配，确定所述电热水器集群的消纳目标和所述空调集群的消纳目标；

构建每个电热水器同质组面向切换控制的聚合模型，作为第一聚合模型；

根据所述电热水器集群的消纳目标，确定电热水器集群中每个电热水器同质组的最优切换状态；

基于每个电热水器同质组的最优控制状态和所述第一聚合模型，优化控制电热水器同质组中每个电热水器的运行状态；