面向110kV层面空调集群与IDR的两阶段调度方法

本发明属于空调集群调度的，具体涉及一种面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法。

背景技术：

1、随着新型电力系统建设的深入推进，110kv电网作为连接输电网与低压配电网的关键枢纽，既要承接上级电网的功率分配任务，又要应对下级电网负荷波动与分布式新能源接入带来的冲击，具体问题体现在以下两点：

2、一方面，空调负荷作为夏季核心用电负荷，占居民与商业总负荷比重已超40%，但其调控场景长期局限于低压配电网层面。现有技术多围绕台区级、社区级的小规模空调集群展开，通过聚合商实现单一层面的负荷调节，却未将其纳入110kv电网的整体调度体系。从技术特性来看，空调运行依赖室内外温度差与用户设定温度，可在不影响用户舒适度的前提下实现用电功率的灵活平移，理论上能为110kv电网提供大规模、可调度的负荷资源。但受限于空调负荷局部调控的传统模式，110kv层面既缺乏对全网空调负荷调节潜力的统一评估，也未建立适配高压电网调度需求的分类标准，既无法精准区分不同用户对温度调整、强制关停的耐受差异，也难以将分散的低压空调负荷聚合为110kv电网可调资源，最终导致110kv电网高峰时段仍需依赖常规机组来应对空调负荷冲击，不仅加剧峰谷差矛盾，还可能引发线路过载、电压跌落等运行风险。

3、另一方面，激励型需求响应（idr）资源类型日益丰富，但现有调度模式缺乏对不同idr响应特性的精细化协同利用。不同idr资源的响应速度、调节容量、调用成本差异显著：部分idr需提前1天制定调用计划，部分可在日内短时间内响应。传统调度多采用统一的调用方式，未按响应特性划分idr类型并匹配对应的调度时间尺度，易出现调用时机错配、资源浪费等问题，难以适配新能源出力的随机性与负荷预测的动态偏差，导致电网应对波动的能力不足，新能源消纳效率受限。

4、因此，我们设计了一种面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，能够突破空调负荷局部调控的局限，同时按响应特性对idr进行分层调度，并构建适配的多时间尺度调度框架，实现可控资源与110kv电网需求的精准匹配，能够提升110kv电网运行效率、保障供电的稳定性、促进新能源的消纳。

技术实现思路

1、发明目的：提供一种面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案：面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，包括以下步骤：s1、根据智能电表数据，采用数据驱动方式对空调集群进行无感知分类；s2、根据空调集群的分类结果，对不同类型的空调集群进行建模；s3、对110kv层面的激励型需求响应负荷进行分类；s4、构建两阶段调度框架，完成日前基础调度与日内滚动优化，输出最终电网调度方案。

3、优选地，所述s1具体包括：s11、根据电表数据提取空调用电占比、负荷波动系数、峰谷差率、自然停机间隔四个核心指标量化空调，调节潜力与用户耐受特性；s12、基于四个核心指标构建思维评分体系，将空调分为三个集群。

4、优选地，三个所述集群分别为集群类型一、集群类型二、集群类型三；所述集群类型三允许温度±2℃调节与每日一次≤一小时的强制关停；所述集群类型二允许温度±1.5℃调节，不接受关停调度；所述集群类型一负荷不接受任何调度。

5、优选地，所述集群类型三的等效储能模型为：

6、；

7、其中，为集群类型三的等效储能荷电状态；为该集群第

j台空调

t时刻的等效储能荷电状态；为该集群等效储能的最大、最小荷电状态；为

t时刻集群类型三的等效储能的充放电功率；为

t时刻集群类型三等效储能的最大、最小充放电功率；为

t时刻集群类型三的等效储能的实际聚合功率；为集群类型三的等效储能电量衰减系数；为集群类型三第

j台空调等效储能衰减系数；为集群集群类型三第

j台空调等效储能充放电效率；为集群类型三第

j台空调的等效热容和等效热阻；是集群类型三第

j台空调的能效比；为集群类型三第

j台空调的温度死区值。

8、优选地，所述集群类型二的等效储能模型为：

9、；

10、其中，为集群类型二的等效储能荷电状态；为集群类型二的等效储能的最大最小荷电状态；为

t时刻集群类型二等效储能的充放电功率；为

t时刻集群类型二等效储能的最大、最小充放电功率；为

t时刻集群类型二等效储能的实际聚合功率；为集群类型二等效储能电量衰减系数；为集群类型二第

j台空调等效储能衰减系数；为集群类型二第

j台空调等效储能充放电效率；为集群类型二第

j台空调的等效储能荷电状态；为集群类型二第

j台空调的等效热容和等效热阻；是第

j台空调的能效比；为集群类型二第

j台空调的温度死区值。

11、优选地，所述集群类型一t时刻的实际聚合功率直接归入不可削减负荷计算。

12、优选地，所述s3中激励型需求响应负荷分为a类idr、b类idr；所述a类idr为计划提前1天制定，在多时间尺度调度的日前调度阶段确定其负荷调用量；所述b类idr为在日内滚动优化阶段制定其负荷调用计划，用于修正日前调度计划与实际工况的偏差。

13、优选地，所述s4具体包括：

14、s41、构建日前调度阶段的目标函数，其中时间尺度为1h，周期为24h；

15、s42、考虑日前调度阶段的约束条件；

16、s43、通过求解器求解日前调度模型，将火电机组各时段的启停状态及出力、空调集群各时段出力、a类idr出力作为已知条件代入日内滚动优化阶段求解；

17、s44、构建日内滚动优化阶段的目标函数，其中时间尺度15min，周期为4h；

18、s45、考虑日内滚动优化阶段的约束条件；

19、s46、通过求解器求解日内滚动调度模型，求解各时段储能电站充放电量、b类idr出力。

20、本发明的有益效果：本发明开发在110kv电压等级上的空调集群与idr的两阶段调度方法，可实现110kv电网“日前基础规划—日内滚动修正”的精准调度，从而有效突破低压空调负荷聚合难题、解决idr调度错配问题，平抑新能源与负荷波动，提升110kv电网运行效率、供电稳定性与新能源消纳能力，同时通过差异化调控兼顾用户用电舒适度。

1.面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述s1具体包括：

3.根据权利要求2所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：三个所述集群分别为集群类型一、集群类型二、集群类型三；所述集群类型三允许温度±2℃调节与每日一次≤一小时的强制关停；所述集群类型二允许温度±1.5℃调节，不接受关停调度；所述集群类型一负荷不接受任何调度。

4.根据权利要求3所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述集群类型三的等效储能模型为：

5.根据权利要求4所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述集群类型二的等效储能模型为：

6.根据权利要求5所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述集群类型一t时刻的实际聚合功率直接归入不可削减负荷计算。

7.根据权利要求6所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述s3中激励型需求响应负荷分为a类idr、b类idr；所述a类idr为计划提前一天制定，在多时间尺度调度的日前调度阶段确定其负荷调用量；所述b类idr为在日内滚动优化阶段制定其负荷调用计划，用于修正日前调度计划与实际工况的偏差。

8.根据权利要求7所述的面向110kv层面空调集群与idr的两阶段调度方法，其特征在于：所述s4具体包括：