負(fù)荷聚合商模式下的冰蓄冷空調(diào)棄風(fēng)消納研究

張文彥

（華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 保定 071003）

在智能電網(wǎng)的發(fā)展背景下，風(fēng)能作為一種清潔的可再生資源得到大力的開(kāi)發(fā)和利用。隨著供給側(cè)風(fēng)電的大規(guī)模入網(wǎng)，其出力的反調(diào)峰性、隨機(jī)性和不確定性，在帶來(lái)?xiàng)夛L(fēng)的同時(shí)，增加了電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的難度［1］；另一方面，需求側(cè)高峰負(fù)荷顯著增加，其中的空調(diào)類(lèi)負(fù)荷以20%的年增長(zhǎng)速度，在我國(guó)部分地區(qū)占據(jù)了接近50%的峰荷比重，成為尖峰負(fù)荷的主要成因之一，惡化了電網(wǎng)的負(fù)荷特性［2］?；诖?，僅依靠發(fā)電資源進(jìn)行調(diào)節(jié)的傳統(tǒng)思維模式已難以滿(mǎn)足系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需求［3］，有必要通過(guò)提高需求側(cè)柔性負(fù)荷與電網(wǎng)間的信息交互水平，充分挖掘和利用負(fù)荷調(diào)度潛力，引導(dǎo)其作為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的有效補(bǔ)充，主動(dòng)參與到能源的調(diào)度管理中［4—5］。

文獻(xiàn)［6］基于2種需求響應(yīng)模式，給出了虛擬電廠(chǎng)概念下，柔性負(fù)荷配合傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組參與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的研究，促進(jìn)了風(fēng)電的消納；文獻(xiàn)［7］建立了激勵(lì)型需求響應(yīng)模型，通過(guò)引導(dǎo)負(fù)荷在時(shí)序上貼近風(fēng)電出力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的風(fēng)電接入能力；文獻(xiàn)［8］-文獻(xiàn)［9］提出了風(fēng)電-蓄熱式電鍋爐聯(lián)合供熱系統(tǒng)，通過(guò)熱電解耦，有效利用了多余的風(fēng)電出力。綜上所述，現(xiàn)有研究一方面集中于以?xún)r(jià)格信號(hào)調(diào)控柔性負(fù)荷，自上而下構(gòu)建的調(diào)度模型未涉及具體的受控對(duì)象，也缺少對(duì)負(fù)荷終端模型的分析；另一方面多以供暖期的蓄熱和供熱作為消納棄風(fēng)的調(diào)控手段。

冰蓄冷空調(diào)作為一類(lèi)典型的柔性負(fù)荷，是可以在電網(wǎng)低谷時(shí)段儲(chǔ)存冷量，高峰時(shí)段融冰釋冷，滿(mǎn)足供冷需求的蓄冷型設(shè)備，具有良好的負(fù)荷轉(zhuǎn)移特性。在國(guó)外，蓄冷技術(shù)已得到快速發(fā)展，日本大型空調(diào)系統(tǒng)中蓄冰制冷技術(shù)的利用率達(dá)到60%，美國(guó)明確規(guī)定占地面積大于2 000 m2的飯店、商業(yè)大樓等必須設(shè)置空調(diào)蓄能系統(tǒng)；在國(guó)內(nèi)，蓄冷項(xiàng)目也在2015年達(dá)到1 133項(xiàng)，具有26 GW的總?cè)萘亢?.6 GW的移峰量［10］，顯示出巨大的需求響應(yīng)利用價(jià)值。但就蓄冷空調(diào)的研究現(xiàn)狀而言，其調(diào)控分析仍局限于獨(dú)立個(gè)體經(jīng)濟(jì)、高效的自?xún)?yōu)化方面［11—12］，尚未有效參與電力系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化。因此有必要對(duì)該類(lèi)負(fù)荷可調(diào)度潛力進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘和利用。

本文選取冰蓄冷空調(diào)作為研究對(duì)象，結(jié)合設(shè)備實(shí)際運(yùn)行特性和用戶(hù)用電期望，給出了冰蓄冷空調(diào)調(diào)度潛力的定量分析；自下而上從用戶(hù)終端模型出發(fā)，在負(fù)荷聚合商模式下分析了冰蓄冷空調(diào)參與棄風(fēng)消納的可行性；通過(guò)以低價(jià)購(gòu)置棄風(fēng)電量為激勵(lì)，以聚合商運(yùn)行成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，構(gòu)建了一個(gè)計(jì)及冰蓄冷空調(diào)聚合商模式的棄風(fēng)消納調(diào)控模型；最后采用IEEE?33配電系統(tǒng)進(jìn)行算例仿真，驗(yàn)證了所提調(diào)控策略對(duì)提高用戶(hù)用電經(jīng)濟(jì)性、削減棄風(fēng)電量的可行性。

1 冰蓄冷空調(diào)

需求側(cè)的蓄冷型空調(diào)相較于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)增加了一套蓄冷設(shè)備，體現(xiàn)出以制冰等形式將電能轉(zhuǎn)換為冷能儲(chǔ)存起來(lái)并用于其他時(shí)段供冷的負(fù)荷轉(zhuǎn)移特性。該特性使蓄冷空調(diào)類(lèi)負(fù)荷具有了參與機(jī)組優(yōu)化組合、作為系統(tǒng)備用或提供削峰填谷、消納間歇性能源等輔助服務(wù)的可能性。

1.1 運(yùn)行特性

按照是否有供冷需求，以下將冰蓄冷空調(diào)的運(yùn)行劃分為蓄冷和供冷2個(gè)時(shí)段。冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)概念示意圖如圖1所示，在蓄冷時(shí)段內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行在機(jī)組蓄冷模式下，此時(shí)用戶(hù)側(cè)無(wú)供冷需求Qk=0，制冷機(jī)組以逐時(shí)蓄冷量Qx，t向蓄冷設(shè)備蓄存冰量。在供冷時(shí)段內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行在機(jī)組供冷、融冰供冷或機(jī)組融冰聯(lián)合供冷模式下，此時(shí)制冷機(jī)組和蓄冷設(shè)備的逐時(shí)供冷量Qj，t、Qr，t可通過(guò)圖1 中三通閥開(kāi)度xv對(duì)取冷流量mch、mIB的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)合理分配［13］。

圖1 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)概念示意圖

蓄冷設(shè)備的蓄冰和融冰特性影響著空調(diào)系統(tǒng)對(duì)冷量的蓄存和取用［14］。因此，為使調(diào)控模型更好地反映冰蓄冷空調(diào)真實(shí)的運(yùn)行特性，式（1）給出的空調(diào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)冷量變化，應(yīng)考慮以蓄冷設(shè)備動(dòng)態(tài)蓄冰和融冰速率對(duì)應(yīng)的逐時(shí)最大蓄冰和融冰冷量作為約束。

式中：Wt為蓄冷設(shè)備的逐時(shí)冷量；St為蓄冷設(shè)備的逐時(shí)冷量損失。

能效比（energy efficiency ratio，EER）作為反映空調(diào)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率的重要指標(biāo)，可根據(jù)制冷機(jī)組輸出的冷量Qch求解對(duì)應(yīng)的電能輸入Pch［15］

1.2 調(diào)度潛力

蓄冷空調(diào)多集中在白天供冷，且風(fēng)電出力具有“晝低夜高”的反調(diào)峰特性，棄風(fēng)多分布在夜間。因此，本文對(duì)冰蓄冷空調(diào)參與棄風(fēng)消納的研究，以蓄冷時(shí)段利用風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)蓄冷為重點(diǎn)，在保障用戶(hù)用電舒適度的基礎(chǔ)上，求解冰蓄冷空調(diào)的逐時(shí)可調(diào)度功率ΔPt=ΔQt/EER，該值與氣象環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、用戶(hù)用電期望等因素密切相關(guān)。而響應(yīng)調(diào)控指令后，用戶(hù)利用夜間蓄冷量融冰供冷的研究在此不做詳細(xì)分析。

1.2.1 蓄冷約束

以下對(duì)冰蓄冷空調(diào)蓄冷潛力的分析，建立在不影響用戶(hù)用電舒適度的基礎(chǔ)上。

（1）蓄冷時(shí)段

逐時(shí)蓄冷量約束

式中：Tx為蓄冷受控時(shí)段。

蓄冷上限約束

式中：Wr為前一天空調(diào)系統(tǒng)的余冰；Wmax為蓄冷設(shè)備容量上限。

蓄冷下限約束

式中：Tg為供冷受控時(shí)段；Qk，t為用戶(hù)逐時(shí)供冷需求；為空調(diào)系統(tǒng)供冷所需的蓄冷下限；為機(jī)組最大供冷量。

機(jī)組運(yùn)行約束

式中：nFL為機(jī)組調(diào)度狀態(tài)，nFL=0為機(jī)組處于非調(diào)度狀態(tài)，nFL=1為機(jī)組處于調(diào)度狀態(tài)；m為為了避免機(jī)組低載運(yùn)行而設(shè)置的最低負(fù)載率［16］。

（2）供冷時(shí)段

供冷時(shí)段的融冰分配除考慮融冰約束外，還應(yīng)計(jì)及供冷需求和總蓄冰量的限制

1.2.2 蓄冷潛力分析

根據(jù)實(shí)際供冷經(jīng)驗(yàn)，在全年供冷時(shí)段內(nèi)冰蓄冷空調(diào)用戶(hù)存在以典型設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷為基礎(chǔ)的100%、75%、50%和25%4種冷負(fù)荷需求狀態(tài)［17］。即空調(diào)用戶(hù)參與棄風(fēng)蓄冷后，隨著供冷需求的增長(zhǎng)，以低價(jià)棄風(fēng)電量轉(zhuǎn)換來(lái)的冷負(fù)荷也逐漸增加，用于彌補(bǔ)逐時(shí)供冷需求超過(guò)機(jī)組供冷上限的部分，在達(dá)到Wmin后開(kāi)始取代機(jī)組供冷，降低設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)總蓄冷量超過(guò)供冷需求并產(chǎn)生剩余后，設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性逐漸下降。

以第3節(jié)空調(diào)用戶(hù)1的參數(shù)為例，圖2給出25%和100%2種冷負(fù)荷需求狀態(tài)下，蓄冷空調(diào)在受控前采用主機(jī)優(yōu)先運(yùn)行策略時(shí)的冷負(fù)荷分配［18］。如圖2所示，當(dāng)冷負(fù)荷需求較低時(shí)，用戶(hù)受控后可在蓄冷時(shí)段增加較大的蓄冷量，且具有在時(shí)間維度上調(diào)節(jié)的靈活性；隨著冷負(fù)荷需求的增加，用戶(hù)受控前即接近滿(mǎn)載運(yùn)行，受控后蓄冷量的增加有限且受相對(duì)固定的用電行為約束，靈活性較差。

圖2 主機(jī)優(yōu)先運(yùn)行策略

蓄冷量對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的影響如圖3所示，比較不計(jì)損耗時(shí)用戶(hù)在不同冷負(fù)荷需求狀態(tài)下，以各自最低運(yùn)行費(fèi)用為基準(zhǔn)。

（1）25%、50%冷負(fù)荷需求狀態(tài)，由于沒(méi)有Wmin的制約，蓄冷量可從0開(kāi)始增加；隨著供冷需求的增長(zhǎng)，為保障用戶(hù)用電舒適度，蓄冷量應(yīng)不低于Wmin，以100%冷負(fù)荷需求狀態(tài)為例，此時(shí)用戶(hù)的Wmin接近蓄冷上限，反映在圖3中，即表現(xiàn)為運(yùn)行費(fèi)用曲線(xiàn)的起點(diǎn)趨近于終點(diǎn)。

（2）25%冷負(fù)荷需求狀態(tài)下，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用曲線(xiàn)有拐點(diǎn)，即存在最經(jīng)濟(jì)蓄冷量Wd使運(yùn)行費(fèi)用最低；當(dāng)供冷需求超過(guò)Wmax后，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用將隨蓄冷量的增加持續(xù)降低。

圖3 蓄冷量對(duì)運(yùn)行費(fèi)用的影響

終上所述，圖4給出不同冷負(fù)荷需求下用戶(hù)提供的可蓄冷量。將Wmin對(duì)應(yīng)的冷負(fù)荷定義為定值蓄冷量，其負(fù)荷總量固定，僅能跟隨風(fēng)電出力在受控時(shí)段間靈活分配；將Wd中除去Wr和Wmin的冷負(fù)荷定義為非定值蓄冷量，其負(fù)荷總量能根據(jù)實(shí)際的棄風(fēng)消納需求進(jìn)行調(diào)整；將影響用戶(hù)用電經(jīng)濟(jì)性，超出Wd的冷負(fù)荷定義為非經(jīng)濟(jì)蓄冷量，其負(fù)荷總量在優(yōu)化調(diào)控中需給出對(duì)應(yīng)的約束分析。

圖4 冰蓄冷空調(diào)可蓄冷量

1.3 冰蓄冷空調(diào)聚合商

考慮在不改變電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的通信和控制技術(shù)聚合管理冰蓄冷空調(diào)類(lèi)負(fù)荷，從而以負(fù)荷聚合商［19］的形式，結(jié)合電網(wǎng)側(cè)的宏觀整體響應(yīng)和用戶(hù)側(cè)的微觀精細(xì)化調(diào)控，為柔性負(fù)荷可調(diào)度潛力提供參與電力市場(chǎng)博弈和系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化的機(jī)會(huì)。

冰蓄冷空調(diào)聚合商模式調(diào)控架構(gòu)如圖5所示，冰蓄冷空調(diào)聚合商作為用戶(hù)與電網(wǎng)間的交互平臺(tái)，可在基于合同的控制模式下，采集用戶(hù)側(cè)空調(diào)設(shè)備的基本參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)及用戶(hù)用電期望等，上傳可調(diào)度數(shù)據(jù)；接受電網(wǎng)側(cè)調(diào)度需求，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和價(jià)格激勵(lì)信號(hào)，制定并下達(dá)調(diào)控指令，直接控制各用戶(hù)用電行為。

圖5 冰蓄冷空調(diào)聚合商模式調(diào)控架構(gòu)

2 棄風(fēng)消納調(diào)控模型

2.1 目標(biāo)函數(shù)

用電經(jīng)濟(jì)性是用戶(hù)參與需求響應(yīng)的重要保障，以最小化冰蓄冷空調(diào)聚合商的運(yùn)行成本為目標(biāo)，在式（11）中給出考慮低價(jià)購(gòu)置棄風(fēng)電量作為激勵(lì)的調(diào)控模型

式中：f為聚合商內(nèi)冰蓄冷空調(diào)用戶(hù)數(shù)量；rt為系統(tǒng)逐時(shí)電價(jià)；rd，t為電價(jià)，對(duì)應(yīng)聚合商蓄冷用電小于等于待消納風(fēng)電的部分，按照合同協(xié)定的棄風(fēng)電價(jià)取值，超出的部分按照系統(tǒng)電價(jià)取值。

2.2 約束條件

（1）聚合商約束總蓄冷量約束聚合商提供的總蓄冷量Psum,t應(yīng)不超過(guò)各用戶(hù)的逐時(shí)蓄冷上限

調(diào)控時(shí)間約束

逐時(shí)蓄冷量約束

各用戶(hù)的逐時(shí)可蓄冷量，在設(shè)備基本參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和用戶(hù)用電期望等因素的影響下，顯示出復(fù)雜的多樣性。該部分約束已在第1.2節(jié)中，由式（3）至（7）給出，這里不再贅述。

（2）系統(tǒng)約束

節(jié)點(diǎn)電壓約束

式中：Vi,t為節(jié)點(diǎn)i的逐時(shí)電壓幅值；、分別為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值上下限。支路容量約束

式中：Ik,t為支路k上的逐時(shí)電流；Imaxk為支路k上的最大允許電流。

除了上述約束外，還需要考慮配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束［20］。

3 算例分析

3.1 算例參數(shù)

為驗(yàn)證上述調(diào)控模型的可行性和有效性，本文基于IEEE?33配電網(wǎng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。IEEE?33配電網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)如圖6所示。該系統(tǒng)的電壓等級(jí)取12.26 kV，基準(zhǔn)容量取10 MVA，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷在系統(tǒng)基本參數(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際需求做出修改。其中在節(jié)點(diǎn)23、29和7處分別設(shè)置蓄冷空調(diào)用戶(hù)1、2、3作為負(fù)荷聚合商的受控對(duì)象，其主要參數(shù)如表1所示。除此以外，根據(jù)尖峰融冰速率可計(jì)算各用戶(hù)的逐時(shí)融冰上限，分別為1 136 kW、942 kW和955 kW，并設(shè)置各受控設(shè)備的最低負(fù)載率為50%。系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(xiàn)和首端待消納的棄風(fēng)預(yù)測(cè)值如圖7所示。以下采用的分時(shí)電價(jià)在23∶00～7∶00和7∶00～23∶00分別取值0.314元/Wh和0.763元/kWh，聚合商購(gòu)置棄風(fēng)電量的價(jià)格設(shè)為0.1元/kWh。

圖6 IEEE?33配電網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)

圖7 系統(tǒng)負(fù)荷和棄風(fēng)預(yù)測(cè)

3.2 計(jì)及冰蓄冷空調(diào)聚合商的棄風(fēng)消納

以下設(shè)置2個(gè)仿真場(chǎng)景，經(jīng)智能算法求解后選取其中峰谷差最小的作為最優(yōu)解進(jìn)行分析。場(chǎng)景一：冰蓄冷空調(diào)未參與聚合商統(tǒng)一調(diào)控，運(yùn)行在主機(jī)優(yōu)先策略下；場(chǎng)景二：各用戶(hù)在聚合商模式統(tǒng)一調(diào)控下參與棄風(fēng)消納。

表1 蓄冷用戶(hù)參數(shù)

根據(jù)本文所提的優(yōu)化調(diào)控模型，圖8對(duì)比了25%冷負(fù)荷需求狀態(tài)下，調(diào)控前后的系統(tǒng)負(fù)荷曲線(xiàn)，并給出場(chǎng)景二中各受控用戶(hù)的蓄冷量分配。表2為25%冷負(fù)荷需求下的仿真數(shù)據(jù)。

圖8 調(diào)控結(jié)果

表2 25%冷負(fù)荷需求下的仿真數(shù)據(jù)

結(jié)合表2給出的仿真數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論：

（1）冰蓄冷空調(diào)聚合商對(duì)調(diào)控指令的響應(yīng)，在需求側(cè)表現(xiàn)為蓄冷行為對(duì)棄風(fēng)分布的跟蹤，實(shí)現(xiàn)了棄風(fēng)電量向冷量的完全轉(zhuǎn)換。場(chǎng)景二以3.5 MWh的棄風(fēng)消納總量，增強(qiáng)了系統(tǒng)的風(fēng)電接入能力，有利于削減棄風(fēng)懲罰、提高風(fēng)能利用率。

（2）冰蓄冷空調(diào)以蓄冷時(shí)段蓄存的冷量取代機(jī)組供冷，有利于增強(qiáng)需求側(cè)的負(fù)荷柔性，減小了903kW的峰谷差，體現(xiàn)出一定的削峰填谷效果。

（3）冰蓄冷空調(diào)聚合商對(duì)調(diào)控指令的響應(yīng)，未影響用戶(hù)的供冷需求，各用戶(hù)的蓄冷量分別增加了5 741.85 kWh、4 261 kWh和3 134.5 kWh，通過(guò)提高蓄冰利用率、有效利用棄風(fēng)電量與低谷電價(jià)，降低了約79%的聚合商運(yùn)行成本。

（4）在求解最低運(yùn)行費(fèi)用的過(guò)程中，為達(dá)到各用戶(hù)的經(jīng)濟(jì)蓄冷量，冰蓄冷空調(diào)聚合商在蓄冷時(shí)段的總用電量超出了棄風(fēng)的消納需求。

（5）棄風(fēng)電量的低價(jià)激勵(lì)使用戶(hù)蓄冷行為不再局限于低谷電價(jià)時(shí)段，而延伸至有消納需求的7∶00和22∶00。

3.3 聚合商調(diào)度潛力對(duì)調(diào)控效果的影響

3.3.1 聚合商運(yùn)行狀態(tài)

以下主要分析空調(diào)系統(tǒng)的余冰及用戶(hù)供冷需求對(duì)聚合商運(yùn)行狀態(tài)的影響。

（1）余冰對(duì)調(diào)控的影響

由第1節(jié)的分析可知，余冰的增加相當(dāng)于減少了空調(diào)系統(tǒng)的Wmax。以25%冷負(fù)荷需求狀態(tài)為例，當(dāng)設(shè)置用戶(hù)余冰量為各自蓄冷上限1%～5%之間的隨機(jī)數(shù)時(shí)，求解聚合商運(yùn)行費(fèi)用為318.29元，蓄冷量為12 165.93 kWh，相較于場(chǎng)景二減少了7%。

（2）冷負(fù)荷需求對(duì)調(diào)控的影響

圖9對(duì)比了不同冷負(fù)荷需求下，冰蓄冷空調(diào)聚合商的調(diào)控結(jié)果。如圖9所示，75%冷負(fù)荷需求下的調(diào)控分析與25%時(shí)相似，Wd的增大使聚合商提供了更多的蓄冷量。結(jié)合第1節(jié)的分析，隨著供冷需求的進(jìn)一步增加，用戶(hù)1的Wmin將接近蓄冷上限，響應(yīng)調(diào)控后僅能增加24 kWh的蓄冷量，且受逐時(shí)蓄冷功率的制約，受控時(shí)段的調(diào)節(jié)靈活性變差。

圖9 聚合商用電行為

3.3.2 聚合商規(guī)模

不同負(fù)荷聚合商規(guī)模下的棄風(fēng)對(duì)比如圖10所示，隨著受控用戶(hù)數(shù)量減少，冰蓄冷空調(diào)聚合商的調(diào)控效果逐漸減弱。當(dāng)僅考慮用戶(hù)3響應(yīng)調(diào)控時(shí)，7∶00和22∶00的棄風(fēng)電量將無(wú)法消納，其他時(shí)刻的棄風(fēng)電量也較高；當(dāng)僅考慮用戶(hù)1退出調(diào)控時(shí)，聚合商的可控時(shí)間延長(zhǎng)，蓄冷總量增加，但逐時(shí)棄風(fēng)仍無(wú)法得到有效利用。

圖10 不同負(fù)荷聚合商規(guī)模下的棄風(fēng)對(duì)比

3.4 風(fēng)電出力不確定性對(duì)調(diào)控效果的影響

以下以風(fēng)電實(shí)際出力偏離預(yù)測(cè)值為例，分析棄風(fēng)分布對(duì)聚合商調(diào)控效果的影響。同樣在25%冷負(fù)荷需求狀態(tài)下進(jìn)行仿真驗(yàn)證，圖11對(duì)比了棄風(fēng)預(yù)測(cè)值和實(shí)際值對(duì)應(yīng)的蓄冷調(diào)控結(jié)果。

圖11 風(fēng)電出力對(duì)調(diào)控的影響

（1）棄風(fēng)分布隨風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際出力的變化而變化，直接影響了冰蓄冷空調(diào)聚合商對(duì)各受控用戶(hù)蓄冷行為的調(diào)控，即在風(fēng)電出力偏大時(shí)增加蓄冷量，在風(fēng)電出力偏小時(shí)減少蓄冷量。

（2）當(dāng)棄風(fēng)電量分布均衡時(shí)，冰蓄冷空調(diào)聚合商可在較長(zhǎng)受控時(shí)段內(nèi)保持較大的蓄冷功率，從而促進(jìn)了負(fù)荷調(diào)度潛力的充分利用；當(dāng)棄風(fēng)電量分布相對(duì)集中時(shí)，聚合商的蓄冷功率將受逐時(shí)蓄冷上限和低消納需求的制約，難以有效利用棄風(fēng)。

4 結(jié)論

（1）本文選取冰蓄冷空調(diào)進(jìn)行調(diào)控研究，其調(diào)度潛力受設(shè)備基本參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、用戶(hù)用電期望等因素的影響，在可控時(shí)間、蓄冷總量和逐時(shí)蓄冷功率方面顯示出復(fù)雜的多樣性。

（2）本文以負(fù)荷聚合商的概念聚合管理碎片化的蓄冷空調(diào)類(lèi)負(fù)荷，基于用戶(hù)個(gè)性化的供冷需求和設(shè)備運(yùn)行約束，自下而上構(gòu)建了最小化聚合商運(yùn)行成本為目標(biāo)的調(diào)度模型。經(jīng)仿真算例驗(yàn)證，冰蓄冷空調(diào)具有跟蹤棄風(fēng)分布，將過(guò)剩風(fēng)能轉(zhuǎn)化為冷能蓄存起來(lái)的可行性。其調(diào)控效果與聚合商運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)電出力等因素密切相關(guān)，其中，受控用戶(hù)數(shù)量的增加有助于在可控時(shí)間和調(diào)度量等方面完善聚合商調(diào)控性能；冷負(fù)荷需求較低時(shí)，聚合商的調(diào)控靈活性更突出；棄風(fēng)分布越均衡越有利于聚合商蓄冷潛力的充分利用。

本研究對(duì)電網(wǎng)側(cè)，能有效提高能源利用率，增加需求側(cè)彈性，起到削峰填谷的作用；對(duì)用戶(hù)側(cè)，能在保障用戶(hù)用電舒適度的基礎(chǔ)上，提高用電經(jīng)濟(jì)性，從而進(jìn)一步促進(jìn)需求側(cè)資源常態(tài)化的納入電力系統(tǒng)運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)荷交互下的互惠互利。D

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