1.一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,包括以下步骤:
S10,进行潮流计算,确定配电网状态和配电网各节点电压调节所需的功率P1,P2,...,Pn;
S20,根据配电网状态,确定空调参与调节需要切换的工作状态;
S30,筛选可参与调节的空调;
S40,根据调节优先级,选择参与调节的空调;
S50,更新房间温度,准备下一次调节。
2.如权利要求1所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述进行潮流计算,确定配电网状态和配电网各节点电压调节所需的功率P1,P2,...,Pn包括以下步骤:S11,配电网中的有功功率和无功功率方程由下式:
δij=δi-δj;
其中,Ui,Uj为节点i,j的电压,Gij,Bij为电导矩阵和导纳矩阵,δi,δj为节点i和j的电压相位,δij为节点i和j之间的相位差;
S12,计算有功功率方程和无功功率方程的电压幅值和电压相角的偏导数得到下式:其中,ΔPi,ΔQi为节点i上有功和无功功率的偏差;Jacobian Matrix为雅克比矩阵,Hij,Nij,Jij,Lij为雅可比矩阵的元素,通过计算有功功率方程和无功功率的电压幅度和电压相角的偏导数获得;H,N,J,L分别为Hij,Nij,Jij,Lij元素组成的矩阵;
S13,电压敏感系数矩阵S用雅可比行列式的逆矩阵J-1表示,有下式:其中,SθP,SθQ为相位角有功功率和无功功率补偿的系数,SUP,SUQ为电压有功功率和无功功率补偿的系数;
S14,当空调参与配电网的电压调节时,只存在有功功率调节,电压偏差由下式获得:ΔUi=SUP·Pi+SUQ·Qi=SUP·Pi;
调节电压所需功率由下式获得:
其中,ΔUi为节点i的电压偏差,ΔUi(t)为t时刻节点i的电压偏差;
S15,确定配电网的节点状态。
3.如权利要求2所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述配电网的节点状态包括以下四种:当-0.1<ΔUi(t)<0.1时,配电网电压处于正常状态,并在允许的波动范围内;当0.1<ΔUi(t)<0.2时,配电网处于过压状态;当-0.2<ΔUi(t)<-0.1时,配电网处于欠压状态;当0.2<ΔUi(t)或ΔUi(t)<-0.2时,配电网处于空调不参与调节状态。
4.如权利要求3所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述根据配电网状态,确定空调参与调节需要切换的工作状态,当配电网节点电压处于正常状态,在允许的波动范围内时,不需要空调改变运行状态;当配电网节点电压处于过压状态时,空调处于制冷状态时,降低设定温度,空调处于制暖状态时,升高设定温度,在第一时间段内,提高空调的功耗,为配电网提供负的电力储能;当配电网节点电压处于欠压状态时,空调处于制冷状态时,升高设定温度,空调处于制暖状态时,降低设定温度,在第二时间段内,减少空调的功耗,为配电网提供正的电力储能;在配电网处于空调不参与调节状态时,超出空调调节能力,空调不对配电网进行调节。
5.如权利要求1所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述筛选可参与调节的空调,为参与配电网电压调节的空调,使房间温度在21℃至27℃。
6.如权利要求4所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述筛选可参与调节的空调,为配电网提供负的电力储能时,空调设定温度大于22℃;为配电网提供正的电力储能时,空调设定温度小于26℃。
7.如权利要求1所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述根据调节优先级,选择参与调节的空调,为选取无调节延时的空调参与配电网电压调节;不考虑调节延时的情况下,本次降低空调的设定温度参与调节时,下一次调节则不提高设定温度参与调节;本次提高空调的设定温度参与调节时,下一次调节则不降低设定温度参与调节。
8.如权利要求1所述的一种基于空调的配电网调压方法,其特征在于,所述根据调节优先级,选择参与调节的空调,为选取调度持续时间最长的空调,调度的持续时间由下式获得:其中,cair为空气的热容量,ρair为空气的密度,V为房间体积,ΔTin最大房间温度量,Hgenerate为房间热增益,Hloss为房间的热损,Tup为房间舒适温度范围内的最高温度,Tdown为房间舒适温度范围内的最低温度;
热增益受空调、房间内电器和用户的热辐射,太阳的光照影响,热增益由下式获得:Hgenerate=HAC+Hinternal+Hsolar=PAC·COP+ε·A+Psolar·Swindow;
COP=-θ·|Tin-Tout|+δ;
其中,HAC为空调的热增益,Hinternal为房间内电器和用户的热辐射,Hsolar为太阳的光照影响所产生的热增益,PAC为空调的功率,ε为热辐射系数,A为房间面积,Psolar为太阳热辐射的功率,Swindow热辐射通过窗户的面积,COP为制冷或制热系数,Tin,Tout为房间内外的温度,θ,δ为COP和|Tin-Tout|的线性关系的系数;
热损由热传导引起,热量通过空气和房间的墙壁释放到房间外,房间热损由下式获得:Hloss=K·As·(Tin-Tout)+cair·ρair·V·(Tin-Tout)·n;
其中,K为热传递系数,As为房间的表面积,n为房间空气交换的次数。