电热泵负荷等值热力学建模及控制策略评估.pdf

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1、第28卷第4期电力系统及其自动化学报Vo1．28NO．42016年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAApr．2016电热泵负荷等值热力学建模及控制策略评估范孟华，王丹，张家安，戚野白，刘宁，卫文婷(1．国网能源研究院，北京102209；2．天津大学智能电网教育部重点实验室，天津300072；3．河北工业大学控制科学与工程学院，天津300130；4．河北工业大学电气工程学院，天津300130)摘要：为利用电热泵负荷进行需求响应控制，辅助电力系统运行，本文讨论了典型电热泵设备的热力学动态的建模机理，用二

2、阶等值热力学参数ETP(equivalentthermalparameter)模型描述了其热力学动态，进而构建了多个电热泵负荷聚合而成的负荷需求模型。在此基础上，设计并评估了4种电热泵负荷控制策略：①恒定温度设定值策略；②削峰策略；③提前加热策略；④改进的提前加热策略，并分析了各自的特点。相关控制策略可实现削峰填谷，提高电网负荷率，改善电力系统经济性。关键词：智能用电；需求响应；温控负荷；电热泵设备；建模方法；控制策略中图分类号：TM85文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)04—0031—07DOI

3、：10．3969~．issn．1003—8930．2016．04．006ModelingMethodandControlStrategyEvaluationforElectricHeatPumpFANMenghua，WANGDan，ZHANGJiaan。，QIYebai，LIUNing4，WEIWenting(1．StateGridEnergyResearchInstitute，Beijing102209，China；2．KeyLaboratoryofSmartGridofMinistryofEducation，Ti

4、anjinUniversity，Tianjin300072，China；3．SchoolofControlEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China；4．SchoolofElectricalEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Inordertoutilizeelectricair-conditionerstoassisttheoperatio

5、nofpowersystemsthroughdemandresponseprograms，modelingmethodisdiscussedinthispapertosimulatethermaldynamicsoftypicalresidentialelectricair—conditioners．Specifically，anequivalentthermalparametermodelwithtwo。orderdifferentialequationsisapplied．Fur-thermore，aggrega

6、tedloaddemandmodelisestablishedforresidentialelectricair。conditionergroups．Basedonthede—mandmodel，fourcontrolstrategiesforresidentialelectricair—conditionersaredesignedandevaluated，including：①constantthermostatsetpoint；(~)curtailment；③pre—heating；④improvedpre—h

7、eating．Theproposedstrategiesarecapa-bleofdecreasingthepeak—averagerateofthepowergrid，andthustheeconomyofthepowersystemwouldbeimproved．Keywords：smartpowerconsumption；demandresponse；thermostaticallycontrolledloads；residentialelectricajr-conditioner；modeling；contr

8、olstrategies需求响应[11主要是通过电价或者激励措施，使应机制研究的基础。建模方面，目前对于空调负荷用电设备能够主动的响应系统目标，调整用电模的模型研究主要有两类方法，一类是“自上而下”的式，改变人类使用设备的行为[21。家居温控负荷RT，建模方法，对于空调负荷群进行整体的建模和负荷CL(residentialthermostati