【摘 要】
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负荷需求响应是调节电力系统负荷峰谷差的重要措施之一。空调在民用配电系统负荷中占比大,且具有明显的柔性负荷特征。利用空调系统对空气调节的大滞后特点,以及人体对一定温度范围的可容忍性,空调系统可以在不影响用户舒适度的前提下,不同程度参与需求响应。论文分别以广泛使用的分散式单体空调和中央空调系统为对象,研究环境温度、建筑围护结构、人员数量等对空调负荷的影响,实现对不同时空条件下空调负荷的预测,为需求响应
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负荷需求响应是调节电力系统负荷峰谷差的重要措施之一。空调在民用配电系统负荷中占比大,且具有明显的柔性负荷特征。利用空调系统对空气调节的大滞后特点,以及人体对一定温度范围的可容忍性,空调系统可以在不影响用户舒适度的前提下,不同程度参与需求响应。论文分别以广泛使用的分散式单体空调和中央空调系统为对象,研究环境温度、建筑围护结构、人员数量等对空调负荷的影响,实现对不同时空条件下空调负荷的预测,为需求响应提供支持数据。论文的主要研究工作和结论如下:（1）针对居住建筑广泛采用的分散式单体空调,研究新型建筑材料对空调负荷模型中热参数的影响和计算方法,并据此建立基于参数统计特性的负荷聚集模型。根据单体空调运行原理,分析其三阶等效热参数（ETP）模型;提出了基于热传导定律的建筑围护结构相关等效热参数的计算方法,该方法得到实验和仿真结果验证;对模型中热阻类、热容类和源类参数进行灵敏度分析,结合ETP模型中参数的统计分布规律,提出单体空调聚集模型。该模型可用于预测给定时空范围内分散式空调的需求响应能力。（2）针对公共建筑中央空调系统,以典型商业综合建筑为对象,研究建筑物中人员分布随机性对空调负荷的影响,建立计及人员时空分布变化的负荷模型。根据常规空调负荷模型及人员在建筑物立体空间内的正态分布特性,提出对给定时段进行各楼层人员数量进行估计的方法;基于人员数量的时空信息,提出对中央空调负荷常规模型的修正方法;采用Trnsys软件搭建水冷空调系统模型,仿真结果验证了修正模型的正确性。该修正模型可用于给定时段中央空调系统负荷的需求响应预测。（3）基于（1）和（2）的结果,在考虑用户舒适度的基础上,构建了空调负荷需求响应评估指标,对聚集性分散式单体空调和中央空调系统分别进行响应潜力评估。该指标兼顾了短期和较长期时间内的负荷调控潜力;评估结果表明,论文提出的空调负荷预测方法,可有效实现分钟级或小时级的负荷调度需求。
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