基于参数辨识与状态估计的温控负荷响应能力动态评估

崔屹峰，李珍国，贾清泉，任萌萌，杨金庆

（电力电子节能与传动控制河北省重点实验室（燕山大学）,河北省秦皇岛市066004）

0 引言

发电功率和电力负荷之间的平衡是电力系统稳定运行的基础。作为智能电网的核心技术之一,负荷需求侧响应能够通过改变电力用户用电行为抑制潮流随机波动、缓解供需矛盾、提高系统运行效率［1-2］。温控负荷（thermostatically controlled load,TCL）具有体量大、在线时间长、控制灵活的特点,是电网中重要的柔性资源［3-4］,在国内外相关领域内得到了广泛关注。

TCL 在提供多种电网辅助调节服务中蕴含着巨大的潜力,文献［5］研究了采用电热泵作为用户侧响应资源,代替储能系统抑制微网联络线功率波动的算法；文献［6］提出了以空调负荷作为虚拟自动发电控制机组实现快速频率调整,提高系统运行效率的双层控制方法；文献［7］建立了大规模空调负荷参与负荷削减的分层控制架构和分散式协同控制优化模型。另一方面,TCL 响应控制依赖于相应的软硬件系统,且需对调度行为导致的用户舒适性损失进行经济补偿；同时,虽然空调和电采暖分别在夏季和冬季广泛使用,可调节容量可观,但春秋季节可控TCL 在电网中占比较小。随着中国可再生能源发电在电网中占比不断增长［8-9］,需求响应资源必将出现局部性、阶段性的紧张状态。总的来说,精准、直观地掌握TCL 响应能力对合理、高效地利用该类资源具有重要意义。

文献［10-12］对多种温控设备实现电网辅助服务的潜力展开研究,针对不同环境温度和不同温控目标下的电负荷需求建立了稳态模型,分析了设备规模、控制方式等因素对TCL 响应能力的影响。……