一种计及用户舒适度的智能化低频减载控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统领域，具体设及一种在智能终端和智能家电设备协调控制下 的新型低频减载控制方法。
【背景技术】
[0002] 长期W来，作为安全稳定第=道防线的重要技术装备，低频减载装置为保证电力 系统安全稳定运行发挥了重要作用。而智能电网环境下智能电表和智能家电等智能终端设 备在用户侧的推广应用，为电力系统安全稳定控制提供了丰富的动态响应信息。
[0003] 通过对智能需求响应技术和第=道防线中的低频减载方法研究后发现，智能需求 响应能够调动负荷侧的快速响应资源W应对电网的紧急情况，而且通过智能终端的中断控 审IJ，不会使用户的舒适度明显降低。目前，配置的低频减载装置基于就地电气量进行动作， 虽有利于保证装置本身动作的可靠性，但不利于系统整体控制行为的协调和优化，也没有 充分合理地利用负荷侧的可中断资源。
[0004] 传统低频减载装置只能在电网频率跌落达到一定程度时才会动作，而且没有协调 负荷侧可利用的可中断资源，故需要与智能需求响应技术相结合，在保证用户舒适度的前 提下，寻找负荷侧快速响应资源与第=道防线的协调控制机制。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是找到智能家电负荷控制与低频减载控制的协调方法，该方法既能 够在电网发生后的短时间内，对负荷侧的智能家电设备进行中断控制，防止电网运行工况 继续恶化;又能在用户舒适度受到影响的情况下，恢复智能负荷的运行，使用户舒适度保持 在可接受范围内。
[0006] 本发明基于传统低频减载装置的动作原理，利用算法将智能终端收集到的电网状 态信息和用户智能家电设备的工作状态进行计算分析，得到用户的舒适度越限指数，从而 对用户的智能家电设备进行中断控制。
[0007] 本发明的目的是采用下述方案予W实现的：
[000引一种计及用户舒适度的智能化低频减载控制方法，其特征是，包括W下步骤：
[0009] (A)电网控制中屯、W固定的时间间隔At对电网的频率f信息进行采集，并计算出 频率变化率Afi;
[0010] (B)对用户设定的智能家电设备i舒适度理想值Pi及可接受范围、智能家电设备的 重要程度W及智能家电负荷工作状态进行检测；
[0011] (C)计算电网故障严重程度指标K、智能家电设备i的舒适度越限指标Cl;
[0012] (D)根据频率变化、电网故障严重程度指标K、智能家电设备i的舒适度越限指标Cl 和智能家电设备的重要程度对智能家电设备进行控制。
[0013] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
[0014] 本发明公开了一种计及用户舒适度的新型智能化低频减载控制算法，该算法用于 智能终端设备在第=道防线下的响应控制及使用管理。智能终端设备根据电网故障情况的 严重等级W及用户设定的舒适度范围，控制智能家电负荷进行不同模式的响应，直至电网 恢复正常运行状态。该算法能利用电网实时信息判断电网的运行状态，允许用户设定被控 智能家电的舒适度范围及响应的优先级，进行自动中断控制，并对舒适度越限指数进行监 视。智能终端通过接收的电网状态信息，通过比较智能家电的工作状态和用户的设定的舒 适度范围，执行控制算法，做出控制决策，实现智能家电设备的中断控制。
【附图说明】
[001引图1本发明的流程图；
[0016]图2测试系统电网结构；
[0017]图3故障1时受端系统频率响应曲线；
[0018] 图4智能家电负荷功率消耗曲线；
[0019] 图5故障2时受端系统频率响应曲线；
[0020] 图6智能家电负荷功率消耗曲线。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明作进一步描述。W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明 的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0022] 为了充分利用智能家电负荷的可中断特性，本发明提供一种W用户舒适度为前提 的智能化低频减载算法，基于电网控制中屯、的下发的电网状态信息W及用户智能家电设备 的运行信息，基于电网故障的严重程度W及用户的舒适度评价，对用户的智能家电负荷进 行智能化的中断控制，W提高电网应对故障风险的能力。
[0023] 所述方法包括W下步骤：
[0024] (A)电网控制中屯、的智能终端设备W固定的时间间隔对电网的频率进行采集，并 计算频率变化率；
[0025] (B)智能终端检索用户设定的智能家电设备i舒适度理想值Pi及可接受范围、智能 家电设备的重要程度W及智能家电负荷工作状态进行检测；
[0026] (C)智能终端设备根据用户的设定，智能家电负荷运行状态W及电网的频率变化 信息，计算电网故障严重程度W及舒适度越限指数；
[0027] (D)根据频率变化、电网故障严重程度指标K、智能家电设备i的舒适度越限指标Cl 和智能家电设备的重要程度对智能家电设备进行控制。
[0028] 所述步骤(A)主要用来对电网的频率变化状况进行监视，检测固定时间间隔内电 网频率的相对变化量，计算电网故障严重程度指标K;电网故障严重程度指标可W在步骤 (A)中计算，也可W在步骤(C)中计算。
[0029] 所述步骤(B)基于步骤A得到的电网的运行状态，对用户的设定W及智能家电负荷 工作状态进行检测，用户的设定包括设备的重要程度、舒适度理想值及可接受范围。充分考 虑用户的设定，保证控制结果尽量不影响用户的正常生活习惯；
[0030] 智能家电负荷类型可由用户设定，分为重要和普通两个级别。普通响应模式由用 户设定为普通重要程度的智能家电负荷响应，紧急响应模式下用户的所有智能家电负荷均 参与响应；
[0031] 步骤(D)中，根据智能终端的检测信息，区域中屯、计算系统故障严重程度指标K，并 下发至各智能终端，智能终端接收用户设备信息计算智能家电设备i舒适度越限指数Cl,当 频率f下降到智能家电设备i响应启动频率fs及W下时，若舒适度越限指数不在可接受范围 内，则相应该智能家电设备i不参与响应;若舒适度越限指数在可接受范围内，电网故障严 重程度指标K小于设定值Kset时，进入普通响应模式，普通级别的智能家电设备响应，而当电 网故障严重程度指标K在设定值Kset W上时，进入紧急响应模式，用户的所有智能家电设备 均参与响应。
[0032] 本发明中提出了两个评价指标用于控制决策：
[0033] (1)电网故障严重程度指标K
[0034] 考虑到电网频率变化率与系统功率缺额的简单量化关系，利用智能终端中设定好 的该地区的发电机惯性常数出W及固定时间间隔A t内测到的频率变化率A fi估算系统的 功率缺额，如下式所示：
[0036]其中时为电网标准频率，A Pi为估算的功率缺额；
[003引 fs=min{49.S-(I-K) ,49.5}
[0039] APls指使电网频率下降到低频减载动作起始值(49.OHz)的最小功率缺额，由电力 公司设定。若K含Kset时为大扰动，所有的可控智能家电负荷均参与响应，若K<Kset时为小扰 动，只需普通的可控智能家电负荷参与响应即可。
[0040] (2)智能家电设备舒适度越限指标Cl
[0041] 用户舒适度越限指数的数学模型，利用用户设定的智能设备i理想值Pi(或由供电 商提供的规定值，依靠