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申请/专利权人：东北电力大学

摘要：一种基于状态互补特性的电采暖负荷群调控方法属于电采暖参与电网调节的智能控制技术领域。本发明引入了温度状态特征量并利用基线功率具有时变特性的特点，通过调控电采暖对基线功率进行互补。在需要参与电网调节时，本发明能够及时识别并调用温度状态特征量排序靠前即具有调节能力较大的电采暖负荷资源参与电网调节，并保证电采暖负荷不超出温控区间的范围，在保证用户舒适度的同时，实现电采暖负荷群的高效协同与优化调度，进一步深化了对电采暖负荷群调节能力的挖掘和利用。在不需要参与电网调节时，电采暖负荷群能够按照用户设定的温控区间进行自动运行。本发明能够为电网调度提供更为稳定的调节功率支持，实现其潜在价值的最大化。

主权项：1.一种基于状态互补特性的电采暖负荷群调控方法，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行：步骤一、以户为单位，每个用户室内的全部电采暖负荷作为一个电采暖负荷群，用户自行预设温控区间上限和温控区间下限，电采暖负荷在未接收到电网的调度中心下达的填谷指令或者削峰指令情况下根据室温按照温控状态自动运行，包括待机和开启两种运行状态；引入温度状态特征量，所述温度状态特征量包括执行上调的温度状态特征量和执行下调的温度状态特征量，用于表示电采暖负荷群执行填谷指令或者削峰指令情况下各电采暖负荷的调节能力；步骤二、将电采暖负荷群在预设的温控区间内任一采样时刻运行的聚合功率定义为电采暖负荷群的基线功率，基线功率的表达式如下所示： 式中，Pbaset表示t采样时刻电采暖负荷群的基线功率；n表示电采暖负荷群中的总台数；kit表示t采样时刻第i台电采暖的开关状态，用0或1表示，其中1表示电采暖处于开启状态，0则表示电采暖处于待机状态；pit表示t采样时刻第i台电采暖的额定功率；步骤三、制定基于状态互补特性的电采暖负荷群调控策略：由于电采暖负荷群的基线功率具有时变特性，电采暖负荷群处于调控阶段的每一采样时刻调控的电采暖负荷均对后续时刻的基线功率产生影响，故在后续采样时刻调控电采暖进行互补，来抵消之前采样时刻带来的影响；1电网处于负荷低谷阶段，设定t0采样时刻接收调度中心下达的填谷指令，所述填谷指令包括目标上调功率ΔPup和上调持续时长Δton，t0采样时刻电采暖负荷群未参与电网调控，通过步骤二中的式1，获得t0采样时刻电采暖负荷群在预设温控区间内的基线功率Pbaset0；由于采样间隔固定，因此上调持续时长内采样的次数能够通过计算获得，其上调持续时长内各采样时刻用tx表示，上调持续时长内的最后一个采样时刻用tn表示；t0采样时刻电采暖负荷群开始执行上调，此时tx＝t0，上调步骤如下：①判断tx采样时刻电采暖负荷群是否具备上调能力，上调能力能否满足目标上调功率要求；设定判断公式如下： ΔPu′ptx＝Pb′asetx-Pbaset0≥ΔPup3式中，表示电采暖负荷群的所有电采暖负荷全部开启的总功率，其中，pi表示第i台电采暖的额定功率；Pontx表示tx采样时刻处于开启状态下电采暖负荷群的总功率，通过在tx采样时刻处于开启状态下的电采暖负荷功率相加获得；Pb′asetx表示tx采样时刻电采暖负荷群参与电网调节后的基线功率，通过步骤二中式1获得；ΔPu′ptx表示tx采样时刻电采暖负荷群的实际上调功率；在第一次上调循环中，满足式2，则判定为能够执行填谷指令，进行下一步；不满足式2，则判定电采暖负荷群无法执行填谷指令，维持按照温控状态自动运行，直至接收到调度中心下达的下一个填谷指令或削峰指令；而在后续的上调循环中，同时满足式2和式3，则判定为能够执行填谷指令，进行下一步；不能同时满足式2和式3，则电采暖负荷群无法执行填谷指令，维持按照温控状态自动运行，直至接收到调度中心下达的下一个填谷指令或削峰指令；②统计并获得tx采样时刻kitx＝0的处于待机状态的电采暖负荷，依次计算待机状态的各电采暖负荷在tx采样时刻执行上调的温度状态特征量，并从大到小排序；③电采暖负荷群根据目标上调功率ΔPup，通过约束条件计算并获得tx采样时刻需要开启的电采暖台数Nuptx，并将步骤②中排序后的电采暖负荷由第一位按序受控开启，此时相应房间的室内空气温度持续升高，室内空气温度升高至温控区间上限，则相应房间中开启的电采暖负荷再次自动温控关闭进入待机状态；所述约束条件为： 式中，Nuptx表示tx采样时刻基于执行上调的温度状态特征量排序参与电网上调的电采暖负荷台数；④判定采样次数是否达到计算获得的上调持续时长内采样次数的最大值，没有达到，则令tx＝tx+1，返回步骤①重新进行判断和运行，直至tx＝tn，此时满足上调持续时长Δton，电采暖负荷群退出执行上调，继续按照温控状态自动运行；2电网处于负荷高峰阶段，设定t0采样时刻接收调度中心下达的削峰指令，所述削峰指令包括目标下调功率ΔPdown和下调持续时长Δtoff，t0采样时刻电采暖负荷群未参与电网调控，通过步骤二中的式1，获得t0采样时刻电采暖负荷群在预设温控区间内的基线功率Pbaset0；由于采样间隔固定，因此下调持续时长内采样的次数能够通过计算获得，其下调持续时长内各采样时刻用tx表示，下调持续时长内的最后一个采样时刻用tn表示；t0采样时刻电采暖负荷群开始执行下调，此时tx＝t0，电采暖负荷群开始执行下调，下调步骤如下：①判断tx采样时刻电采暖负荷群是否具备下调能力，下调能力能否满足目标下调功率要求；设定判断公式如下：Pontx≥|ΔPdown|6|ΔPd′owntx|＝|Pb′asetx-Pbaset0|≥|ΔPdown|7式中，ΔPd′owntx表示tx采样时刻电采暖负荷群的实际下调功率；在第一次下调循环中，满足式6，则判定为能够执行削峰指令，进行下一步；不满足式6则判定电采暖负荷群无法执行削峰指令，维持按照温控状态自动运行，直至接收到调度中心下达的下一个填谷指令或削峰指令；在后续的下调循环中，同时满足式6和式7，则判定为能够执行削峰指令，进行下一步；不能同时满足式6和式7，则电采暖负荷群无法执行削峰指令，维持按照温控状态自动运行，直至接收到调度中心下达的下一个填谷指令或削峰指令；②统计并获得tx采样时刻kitx＝1的处于开启状态的电采暖负荷，依次计算开启状态的电采暖负荷在tx采样时刻执行下调的温度状态特征量，并从大到小排序；③电采暖负荷群根据目标下调功率ΔPdown，通过约束条件计算并获得t0采样时刻需要关闭的电采暖台数Ndowntx，并将步骤②中按执行下调的温度状态特征量排序后的电采暖负荷由第一位按序受控关闭，此时相应房间的室内空气温度不断降低，室内空气温度降低至温控区间下限，则相应房间中待机的电采暖负荷再次温控开启；所述约束条件为： 式中，Ndowntx表示tx采样时刻基于执行下调的温度状态特征量排序后参与电网下调的电采暖负荷台数；④判定采样次数是否达到计算获得的下调持续时长内采样次数的最大值，没有达到，则令tx＝tx+1，返回步骤①重新进行判断和运行，直至tx＝tn，此时满足下调持续时长Δtoff，电采暖负荷群退出执行下调，继续按照温控状态自动运行。

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百度查询： 东北电力大学 一种基于状态互补特性的电采暖负荷群调控方法