随着空调负荷的迅速增长,其负荷特性对系统的安全稳定运行造成了很大负面影响,另一方面,空调负荷调度灵活且对用户舒适度影响较小,经聚合其参与系统调度潜力巨大,已成为国内外关注的热点,但是目前国内对空调负荷聚合建模及应用的研究仍处于初步阶段。为了减小空调负荷给电网带来的不利影响,需要研究空调负荷的聚合建模,充分挖掘其需求响应潜力,维持电网的安全经济运行。在我国销售市场中变频空调份额日益增大,已成为空调领域的主流。为了促进空调负荷与电网的协调发展,本文从变频空调负荷的系统模型出发,建立了基于空调负荷调控的系统静态电压稳定控制模型和基于聚合空调负荷的调峰控制模型。本文首先分析了空调负荷聚合及其参与电力系统运行的必要性,概述了空调负荷聚合建模的目的,分别阐述了目前学术界空调负荷被动聚合和主动聚合的研究现状,并对空调负荷在电力系统中的应用进行了总结,为本文的后续研究奠定了基础。其次,针对变频空调建立了一阶等效热参数模型,并在考虑人体舒适度的基础上,研究空调负荷的削减潜力及相应的可控时长;基于连续潮流法得到系统PV曲线,并计算系统电压稳定裕度,提出基于空调负荷的静态电压稳定控制方式;在此基础上,提出了基于空调负荷的静态电压稳定控制策略及空调负荷控制策略,算例选取简化的IEEE 14节点系统对上述电压稳定控制策略进行仿真,结果表明空调负荷在提高系统电压稳定性方面的有效性。最后,研究了基于空调负荷聚合建模的电力系统调峰控制策略,在变频空调系统模型的基础上,经过推导得到变频空调功率与荷电状态和环境温度之间的关系,建立空调负荷聚合模型,并分析了聚合空调的调峰潜力;以最小化电力公司调度成本为目标函数,负荷聚合商出力和系统调峰总量为约束制定次日的调峰调度计划;以最大化负荷聚合商利润为目标函数,负荷聚合商出力和空调荷电状态变化值为约束,建立聚合空调负荷优化控制模型。算例表明,通过控制空调负荷的荷电状态能够改变其功率需求,且提出的基于聚合空调负荷的控制策略可以起到削峰填谷的作用。