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由于电能不能存储的特性,电力系统中发电功率与电力负荷必须保证瞬时平衡,否则会对电网频率及电压造成极大影响,因此保证电网的功率平衡成为电力系统调控的重要内容。目前有主要有两类解决电力系统供给与需求矛盾的方法,一是从源侧增加系统的备用容量,传统的调峰方式主要有火电机组调峰、抽水蓄能调峰、燃气轮机调峰、蓄电池调峰,随着技术发展,光伏、风电等新能源电站数量也在逐渐增多;另一种是从荷侧入手,研究负荷优化调峰策略,大力发展负荷资源的需求响应、控制技术。电力系统中存在大量具备储存能量能力的负荷,短时间内改变参数不会对用电体验造成太大影响,其中最为典型的是空调负荷。空调负荷的增长使得电网低谷负荷与高峰负荷的比例逐年拉大,且高峰负荷持续时间较短,为了维持高峰负荷的功率平衡,不得不增加系统备用容量,造成系统资源的浪费。空调负荷具有占比高、可控性强、响应速度快、可就地平衡、与高峰负荷相关性强等特点,因此研究空调负荷参与电力系统调峰具有重要意义。分析空调负荷的特性,根据能量守恒定律,建立了单台空调的一阶模型;采用拉丁超立方法建立空调负荷功率聚合模型,拉丁超立方法相比蒙特卡洛法改进了采样策略,能够做到以较小的采样规模获得较高的采样精度。在建立聚合模型后,对空调负荷的可控容量进行评估,得到可控容量与控制温度、室外温度之间的表达式。将电网实际参数代入空调负荷聚合模型进行仿真计算,从仿真计算结果可以得出空调负荷的聚合功率随着室外温度的上升而上升,在此基础上进一步求得可控容量,并进行误差分析。为了充分调动空调用户参与系统调峰积极性,应用非线性定价理论,对阶梯补偿价格进行了优化分析。在建立补偿定价模型基础上,以供电公司效益最大和用户收益最大为目标设定最优决策目标,考虑用户参与、中断量为正等约束条件,将双目标问题转化为单目标问题求解,通过非线性约束优化算法求得最优补偿价格与中断范围。基于柔性控制的智能有序用电管理系统,逻辑架构包括数据层、应用层、展现层,物理架构采用三层体系架构,包括设备层、现场控制层和网络层。将楼宇空调负荷分为中央空调、多联机空调及分散式空调三大类,分别设计调控技术路线。最后以芝罘区实际电网数据为例,分析空调用户参与系统调峰的效果,验证了本文所建立的数据模型、算法能够用于实际应用。