公共建筑空调负荷构建虚拟峰荷单元提升电网调度效率

随着全球化和城市化进程的加快，尤其是在发展中国家，空调负荷的普及率逐年提升，对电力供应产生了巨大压力，尤其在夏季，空调负荷占城市电网的30%以上。本文主要探讨的是公共楼宇空调负荷如何通过群组参与日前电力网络调度（Day-Ahead Power Network Dispatching, DAPND），以提高电网效率并缓解峰谷供需矛盾。 首先，文章关注的是公共建筑中心空调（Central AC, CAC）的基线负荷管理。由于气象参数如温度、湿度等对空调负荷有显著影响，因此作者提出了针对这些参数的短期负荷预测方法。这种方法旨在准确预估空调在不同天气条件下的运行需求，从而帮助电力调度更好地规划电力供应。 接着，文章构建了一个二阶等效热参数模型，将公共建筑的CAC负荷抽象为一个可调度的实体，这有助于电力调度员理解和控制整体负荷动态。这种模型的建立对于实现负荷平衡和优化电力资源配置至关重要。 对于公共建筑中的两种空调系统——Cool Storage Central Air Conditioning (CSCAC) 系统和 Non-CSCAC (NCSCAC) 系统，文章介绍了新颖的减载控制策略。CSCAC系统利用冷却储能技术，可以在负荷高峰时降低电网压力；而NCSCAC系统则可能依赖于更传统的负荷管理系统，通过实时调整运行参数来响应调度指令。 本文的核心创新是提出了一种虚拟峰值单元（Virtual Peaking Unit, VPU）的概念，它是由大型公共建筑的CAC负荷构成，通过CSCAC和NCSCAC系统的协同工作，形成一个可以动态调整的负荷集合，参与到DAPND中。VPU的引入旨在利用群组效应，减少电网峰值负载，同时确保调节过程中调度指令与实际负荷变化之间的误差较小。 通过在南京地区的22个公共建筑的CAC负荷上进行的实例研究，文章展示了这一策略的有效性。模拟结果显示，实施提出的DAPND方案后，该地区的电网峰值负载显著下降，且整体电力消耗总量有所减少，表明VPU参与调度有助于提高能源利用效率，减轻电网压力。 本文的研究对于理解和优化电力系统在面临空调负荷高峰时的调度策略具有重要意义，通过公共楼宇空调负荷的集群调度，有助于实现可持续的能源管理和电网稳定性。