CN109103893B - 一种集群温控负荷参与电网agc的辅助调频方法 - Google Patents

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CN109103893B CN201811131819.6A CN201811131819A CN109103893B CN 109103893 B CN109103893 B CN 109103893B CN 201811131819 A CN201811131819 A CN 201811131819A CN 109103893 B CN109103893 B CN 109103893B
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Abstract

本发明提出一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，分析温控负荷的动态特性及用户舒适度等因素评估集群温控负荷的可调容量范围，根据区域调节需求(Area Regulation Requirement，ARR)信号所处的不同区间制定动态分配常规机组与温控负荷共同承担AGC二次调频需求量的协调控制原则，确定温控负荷辅助调频的动作时机、动作深度以及具体的动作方式，可以在尽量不影响用户使用舒适度的情况下充分利用温控负荷的性能优势，减轻常规机组的调频压力，并加快频率调节速度，抑制互联电网的联络线功率波动，有效地改善电网的调频效果。

Description

一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法
技术领域
本发明属于电力系统自动发电控制技术领域，具体涉及一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法。
背景技术
频率作为电网安全稳定运行的重要指标，反映了系统发电功率与负荷需求的有功平衡状态。自动发电控制方式是目前电力系统普遍采用的频率控制手段。随着大量具有随机性和波动性特点的风电、光伏等可再生能源的接入，仅依靠电源侧调频机组出力平衡系统有功变化的传统调频方式，在调频容量、响应速度等方面存在很大的缺陷和不足，难以应对新的调频需求。
近年来，随着对智能电网以及“源-网-荷”互动技术的深入研究，负荷侧资源的主动调度潜能得以验证和应用。其中，以空调、冰箱、电热器等设备为代表的温控负荷，对供电连续性需求不高且具有类似于储能特性的储温能力，可以快速响应调度指令，在分钟级尺度的短时间内开/关设备或者改变其用电功率，不会危害设备的运行，对用户的舒适度等影响也甚微。大量集群的温控负荷可以将单一负荷的离散开关状态聚合起来实现较为平滑的连续功率响应，具备参与电网辅助调频的潜力。
目前，针对温控负荷参与电网调频的研究主要集中在通过控制特定类型负荷的开关状态改变设备的运行功率，利用其快速响应特性参与电网一次调频，而且多面向微网或者单一区域系统。现有的辅助调频策略，一方面容易发生因为只考虑单一类型温控负荷而失去负荷的多样性，导致系统功率振荡的问题；另一方面对温控负荷参与互联电网二次调频的研究较少，缺乏合理、有效地协调传统调频机组和负荷侧调频资源的控制策略。
发明内容
为实现上述目的，克服现有技术的不足，本发明旨在提出一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，分析温控负荷的动态特性及用户舒适度等因素评估集群温控负荷的可调容量范围，制定电源侧调频机组与负荷侧调频资源共同承担AGC二次调频需求量的协同控制原则，确定温控负荷辅助调频的动作时机、动作深度以及具体的动作方式，以实现充分利用集群温控负荷的调频优势，减轻常规机组调频压力，有效地改善电网的调频性能。
本发明提出一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，包括以下步骤：
步骤1：考虑电网调频需求及用户侧舒适度因素，评估tk时刻集群温控负荷的可参与调频容量区间；
步骤2：根据ARR信号分区制定动态分配传统调频机组与集群温控负荷调频承担量的协调控制原则；
步骤3：设计集群温控负荷的功率响应控制模型，采用直接控制方式有序地控制设备的开关状态，响应步骤2中的调频功率分配指令；
步骤4：搭建包含各传统调频模块以及温控负荷辅助控制模块在内的完整互联电网AGC控制系统。
进一步，步骤1包括：
步骤1-1：根据t时刻智能终端监测的各温控负荷设备的相关运行参数，作以下设定：t时刻第i台温控负荷设备的开关状态si(t)及运行功率Pi(t)，
Figure BDA0001813770650000031
Pi(t)＝Pi0*si(t) (2)
其中，Pi0表示第i台温控负荷设备打开时的额定运行功率；
温控负荷设备的当前温度值为Tr，考虑用户舒适度的温度约束范围为[Tmin,Tmax]；其中，定义当设备温度值Tr>Tmax且处于关闭状态或者设备温度值Tr<Tmin且处于打开状态时，此设备归属于不可控设备，不能通过改变设备的开关状态响应调频需求；
步骤1-2：计算在[tk-1,tk]时间段内，N台集群温控负荷未接收控制中心调控指令时的总功率：
Figure BDA0001813770650000032
步骤1-3：设考虑用户舒适度的温度约束范围时，不可控设备数量为N1台，可控设备数量为N'＝N-N1台，则[tk-1,tk]时间段内，N'台集群温控负荷在未接收控制指令时的总功率为：
Figure BDA0001813770650000041
步骤1-4：计算tk时刻考虑用户舒适度温度约束范围的可调容量区间：
上调容量区间，即集群温控负荷在接收到上调控制指令后，由处于打开状态的可控温控负荷均转化为关闭状态后提供的最大调频容量：
Figure BDA0001813770650000042
下调容量区间，即集群温控负荷在接收到下调控制指令后，由处于关闭状态的可控温控负荷均转化为打开状态后提供的最大调频容量
Figure BDA0001813770650000043
步骤1-5：智能终端将tk时刻计算的
Figure BDA0001813770650000044
上传至AGC控制中心。
进一步，步骤2包括：
步骤2-1：依据互联电网采用联络线功率频率偏差控制方式(TBC)的要求，根据电网的频率偏差和联络线功率偏差计算二次调频的实时区域控制误差(ACE)：
ACE＝BΔf+ΔPt (7)
其中，B为区域频率偏差系数，Δf为频率偏差信号，ΔPt为联络线功率偏差量；
步骤2-2：设计AGC控制器，将ACE信号通过滤波环节和控制器转换后，形成ARR信号；
步骤2-3：将ARR信号划分为死区、正常调节区、次紧急调节区和紧急调节区，根据ARR所处区间及各调频资源的调频容量限制，分区制定合理分配传统调频机组与集群温控负荷承担调节量的协调控制原则。
进一步，步骤3包括：
步骤3-1：由智能终端设备测量并记录所有温控负荷的自然开关状态转换时间ts，计算[tk-1,tk]时间段内，集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
在Δt＝tk-tk-1的控制时间间隔内，统计共有
Figure BDA0001813770650000055
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝1，即这些设备在Δt的控制时间内可以由打开状态自动转换为关闭状态，这些负荷可以提供的上调容量为：
Figure BDA0001813770650000051
统计共有
Figure BDA0001813770650000052
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝0，即这些设备在Δt的控制时间内可以由关闭状态自动转换为打开状态，这些负荷可以提供的下调容量为：
Figure BDA0001813770650000053
[tk-1,tk]时间段内集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
Figure BDA0001813770650000054
步骤3-2：通过比较所述步骤2提供的由AGC系统分配给集群温控负荷的调节量的大小，制定集群温控负荷的响应控制逻辑。
进一步，步骤4包括：
步骤4-1：根据电力系统基本组成部分的传递函数，建立各模块的数学模型；
步骤4-2：根据所述步骤2提出的根据ARR信号分区动态分配调频机组与集群温控负荷的控制策略，建立分区动态功率分配模块，并通过Matlab Function函数实现；
步骤4-3：采用Matlab Function函数实现所述步骤3提出的集群温控负荷的功率响应控制逻辑，通过闭环环节返回集群温控负荷的可调容量区间实现对集群温控负荷的完整控制；
进一步，AGC控制器为传统的PI控制器。
进一步，分区制定合理分配传统调频机组与集群温控负荷承担调节量的协调控制原则包括：
当ARR处于死区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000061
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000062
为：
Figure BDA0001813770650000063
当ARR处于正常调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000064
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000065
为：
Figure BDA0001813770650000066
Figure BDA0001813770650000067
表示调频机组参与二次调频的最大调频备用容量；
当ARR处于次紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000071
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000072
为：
Figure BDA0001813770650000073
当ARR处于紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000074
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000075
为：
Figure BDA0001813770650000076
进一步，集群温控负荷的响应控制逻辑为：
若
Figure BDA0001813770650000077
设此阶段总共需要关闭的设备为N+台，可以自然关闭的设备数量为
Figure BDA0001813770650000078
台，需要进一步人为关闭的温控负荷设备为
Figure BDA0001813770650000079
台；
若
Figure BDA00018137706500000710
设此阶段总共需要打开的设备为N-台，可以自然打开的设备数量为
Figure BDA00018137706500000711
台，需要进一步人为打开的温控负荷设备为
Figure BDA00018137706500000712
台；
若
Figure BDA00018137706500000713
表明仅靠控制时间内可以实现自然状态转化的温控负荷就可以满足AGC系统分配的调频需求量。
进一步，先按异质类负荷的重要性分类再按同质类负荷的温度确定温控负荷响应优先级的方法，对系统中的温控负荷进行排序，从而打开或关闭温控设备。
进一步，选择在关闭优先级序列的排序中靠前的M+台设备，使得：
Figure BDA0001813770650000081
按照温控负荷的打开优先级序列，选择在排序中靠前的M-台设备，使得：
Figure BDA0001813770650000082
发明的有益效果：本发明提出的一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，给出了计及用户侧的舒适度等因素后集群温控负荷的可调容量范围，根据ARR信号所处的不同区间制定动态分配常规机组与温控负荷调频承担量的协调控制原则，确定了温控负荷辅助调频的动作时机和深度，可以在尽量不影响用户使用的情况下充分利用温控负荷的性能优势，解决常规机组调频容量不足的问题，并加快频率调节速度，抑制互联电网的联络线功率波动，有效地改善了电网的调频效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种考虑集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法的总流程框图；
图2是本发明提出的根据ARR信号分区动态分配控制原则的流程框图；
图3是本发明提供的考虑集群温控负荷参与两区互联电网AGC的控制结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提出一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，包括以下步骤：
步骤1：考虑电网调频需求及用户侧舒适度因素，评估tk时刻集群温控负荷的可参与调频容量区间；
步骤2：根据ARR信号分区制定动态分配传统调频机组与集群温控负荷调频承担量的协调控制原则；
步骤3：设计集群温控负荷的功率响应控制模型，采用直接控制方式有序地控制设备的开关状态，响应步骤2中的调频功率分配指令；
步骤4：搭建包含各传统调频模块以及温控负荷辅助控制模块在内的完整互联电网AGC控制系统。
在步骤1中，评估tk时刻集群温控负荷的可调容量区间，包括以下步骤：
步骤1-1：本发明基于集中式控制框架通过控制中心对温控负荷进行控制。由智能终端获取各温控负荷设备的相关运行参数，作以下设定：
t时刻第i台温控负荷设备的开关状态si(t)及运行功率Pi(t)：
Figure BDA0001813770650000091
Pi(t)＝Pi0*si(t) 公式(2)
其中，Pi0表示第i台温控负荷设备打开时的额定运行功率。
温控负荷设备的当前温度值Tr，考虑用户舒适度的温度约束范围[Tmin,Tmax]。
其中，定义当设备温度值Tr>Tmax且处于关闭状态或者设备温度值Tr<Tmin且处于打开状态时，此设备归属于不可控设备，不能通过改变设备的开关状态响应调频需求。
步骤1-2：计算在[tk-1,tk]时间段内，N台集群温控负荷未接收控制中心调控指令时的总功率：
Figure BDA0001813770650000101
步骤1-3：设考虑用户舒适度的温度约束范围时，不可控设备数量为N1台，可控设备数量为N'＝N-N1台，则[tk-1,tk]时间段内，N'台集群温控负荷在未接收控制指令时的总功率为：
Figure BDA0001813770650000102
步骤1-4：计算tk时刻考虑用户舒适度温度约束范围的可调容量区间：
1)上调容量区间：
Figure BDA0001813770650000103
此式表示集群温控负荷在接收到上调控制指令后，由处于打开状态的可控温控负荷均转化为关闭状态后提供的最大调频容量。
2)下调容量区间：
Figure BDA0001813770650000104
此式表示集群温控负荷在接收到下调控制指令后，由处于关闭状态的可控温控负荷均转化为打开状态后提供的最大调频容量。
步骤1-5：智能终端将tk时刻计算的
Figure BDA0001813770650000111
上传至AGC控制中心。
步骤2具体包括以下步骤：
步骤2-1：依据互联电网采用联络线功率频率偏差控制方式(TBC)的要求，根据电网的频率偏差和联络线功率偏差计算二次调频的实时区域控制误差(ACE)：
ACE＝BΔf+ΔPt 公式(7)
其中，B为区域频率偏差系数，Δf为频率偏差信号，ΔPt为联络线功率偏差量。
步骤2-2：设计AGC控制器，将ACE信号通过滤波环节和控制器转换后，形成ARR信号。本发明采用传统的PI控制器。
步骤2-3：将ARR信号划分为死区、正常调节区、次紧急调节区和紧急调节区。根据ARR所处区间及各调频资源的调频容量限制，分区制定合理分配传统调频机组与集群温控负荷承担调节量的协调控制原则。具体包括以下内容：
1)当ARR处于死区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000112
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000113
为：
Figure BDA0001813770650000114
此阶段，集群温控负荷的调频出力为0，由传统调频机组承担所有需求量。
2)当ARR处于正常调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000121
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000122
为：
Figure BDA0001813770650000123
此阶段，AGC系统按各调频资源的调频容量比例进行分配。其中，
Figure BDA0001813770650000124
表示调频机组参与二次调频的最大调频备用容量。
Figure BDA0001813770650000125
Figure BDA0001813770650000126
分别表示按上述步骤1计算的在AGC控制周期内考虑用户舒适度的温度约束下的下调和上调容量最大值。
3)当ARR处于次紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000127
及传统调频机组的调频量
Figure BDA0001813770650000128
为：
Figure BDA0001813770650000129
此阶段，系统的调频压力增大，需要增加集群温控负荷的调频承担量，在考虑用户舒适度的前提下尽可能地加大温控负荷的参与深度。
4)当ARR处于紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA00018137706500001210
及传统调频机组的调频量
Figure BDA00018137706500001211
为：
Figure BDA00018137706500001212
此阶段，系统的安全稳定运行受到冲击，调度所有可利用的调频资源参与控制。温控负荷牺牲用户舒适度的约束，N台设备均接受控制指令的调控进行状态切换。剩余调节量由调频机组承担。
所述步骤3，设计集群温控负荷的功率响应控制模型，具体包括以下步骤：
步骤3-1：由智能终端设备测量并记录所有温控负荷的自然开关状态转换时间ts，即温控负荷设备可以根据温度的设定界限范围自行切换状态的持续时间。计算[tk-1，tk]时间段内，集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
1)在Δt＝tk-tk-1的控制时间间隔内，统计共有
Figure BDA0001813770650000132
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝1，即这些设备在Δt的控制时间内可以由打开状态自动转换为关闭状态，这些负荷可以提供的上调容量为：
Figure BDA0001813770650000133
2)统计共有
Figure BDA0001813770650000138
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝0，即这些设备在Δt的控制时间内可以由关闭状态自动转换为打开状态，这些负荷可以提供的下调容量为：
Figure BDA0001813770650000134
3)[tk-1,tk]时间段内集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
Figure BDA0001813770650000135
步骤3-2：制定集群温控负荷的响应控制逻辑。通过步骤2提供的由AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure BDA0001813770650000136
与ΔPTCLs_z值的大小，对集群温控负荷进行具体的操作控制。控制逻辑包括以下部分：
1)若
Figure BDA0001813770650000141
表明除了利用自然响应调频容量外，仍需要关闭一定数量的温控负荷设备。设此阶段总共需要关闭的设备为N+台，可以自然关闭的设备数量为上述步骤3-1中的
Figure BDA0001813770650000142
台，需要进一步人为关闭的温控负荷设备为
Figure BDA0001813770650000143
台。
本发明考虑电网中温控负荷种类的多样性，提出一种先按异质类负荷的重要性分类再按同质类负荷的温度确定温控负荷响应优先级的方法，对系统中的温控负荷进行排序。因此，选择在关闭优先级序列的排序中靠前的M+台设备，使得：
Figure BDA0001813770650000144
2)若
Figure BDA0001813770650000145
表明需要再打开一定数量的温控负荷设备。设此阶段总共需要打开的设备为N-台，可以自然打开的设备数量为上述步骤3-1中的
Figure BDA0001813770650000146
台，需要进一步人为打开的温控负荷设备为
Figure BDA0001813770650000147
台。按照温控负荷的打开优先级序列，选择在排序中靠前的M-台设备，使得：
Figure BDA0001813770650000148
3)若
Figure BDA0001813770650000149
表明仅靠控制时间内可以实现自然状态转化的温控负荷就可以满足AGC系统分配的调频需求量。
步骤4为搭建完整的考虑集群温控负荷参与电网AGC的控制系统，具体包括以下步骤：
步骤4-1：根据电力系统基本组成部分的传递函数，建立各模块的数学模型。
步骤4-2：根据所述步骤2提出的根据ARR信号分区动态分配调频机组与集群温控负荷的控制策略，建立分区动态功率分配模块，并通过Matlab Function函数实现，控制原则流程如图2所示。
步骤4-3：采用Matlab Function函数实现所述步骤3提出的集群温控负荷的功率响应控制逻辑，通过闭环环节返回集群温控负荷的可调容量区间实现对集群温控负荷的完整控制。
经过上述步骤，建立基于本发明所提出的控制方法的集群温控负荷参与两区互联电网AGC的控制结构框图，如图3所示。可以根据此框图在Matlab/simulink平台搭建仿真模型，以验证本方法的有效性。
图3中，基础的电力系统调频部分由常规调频机组的调速器、汽轮机、发电机-负荷、联络线模型等基本模块以及表示一次调频、二次调频的反馈环节组成。二次调频环节中，由各区域的频率偏差信号Δf和联络线功率偏差ΔPt得到ACE信号，然后经过传统的PI控制器转换后形成ARR信号。对于考虑集群温控负荷参与的辅助调频控制，加入分区动态功率分配模块实现调频机组与集群温控负荷的协调控制策略，得到所有调频资源各自的调频指令
Figure BDA0001813770650000151
及
Figure BDA0001813770650000152
其中集群温控负荷的可参与调频容量限制
Figure BDA0001813770650000153
由温控负荷的状态参数计算所得。集群温控负荷的功率响应控制模块在接收到
Figure BDA0001813770650000154
的控制指令下，通过所提出的控制算法流程实现对负荷侧设备的开关状态的控制，最终实现集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频控制。

Claims (4)

1.一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，包括以下步骤：
步骤1：考虑电网调频需求及用户侧舒适度因素，评估tk时刻集群温控负荷的可参与调频容量区间；
步骤1-1：根据t时刻智能终端监测的各温控负荷设备的相关运行参数，作以下设定：t时刻第i台温控负荷设备的开关状态si(t)及运行功率Pi(t)，
Figure FDA0002617769130000011
Pi(t)＝Pi0*si(t) (2)
其中，Pi0表示第i台温控负荷设备打开时的额定运行功率；
温控负荷设备的当前温度值为Tr，考虑用户舒适度的温度约束范围为[Tmin,Tmax]；其中，定义当设备温度值Tr>Tmax且处于关闭状态或者设备温度值Tr<Tmin且处于打开状态时，此设备归属于不可控设备，不能通过改变设备的开关状态响应调频需求；
步骤1-2：计算在[tk-1,tk]时间段内，N台集群温控负荷未接收控制中心调控指令时的总功率：
Figure FDA0002617769130000012
步骤1-3：设考虑用户舒适度的温度约束范围时，不可控设备数量为N1台，可控设备数量为N'＝N-N1台，则[tk-1,tk]时间段内，N'台集群温控负荷在未接收控制指令时的总功率为：
Figure FDA0002617769130000021
步骤1-4：计算tk时刻考虑用户舒适度温度约束范围的可调容量区间：
上调容量区间，即集群温控负荷在接收到上调控制指令后，由处于打开状态的可控温控负荷均转化为关闭状态后提供的最大调频容量：
Figure FDA0002617769130000022
下调容量区间，即集群温控负荷在接收到下调控制指令后，由处于关闭状态的可控温控负荷均转化为打开状态后提供的最大调频容量
Figure FDA0002617769130000023
步骤1-5：智能终端将tk时刻计算的
Figure FDA0002617769130000024
上传至AGC控制中心；
步骤2：根据ARR信号分区制定动态分配传统调频机组与集群温控负荷调频承担量的协调控制原则；
步骤2-1：依据互联电网采用联络线功率频率偏差控制方式(TBC)的要求，根据电网的频率偏差和联络线功率偏差计算二次调频的实时区域控制误差(ACE)：
ACE＝BΔf+ΔPt (7)
其中，B为区域频率偏差系数，Δf为频率偏差信号，ΔPt为联络线功率偏差量；
步骤2-2：设计AGC控制器，将ACE信号通过滤波环节和控制器转换后，形成ARR信号；
步骤2-3：将ARR信号划分为死区、正常调节区、次紧急调节区和紧急调节区，根据ARR所处区间及各调频资源的调频容量限制，分区制定合理分配传统调频机组与集群温控负荷承担调节量的协调控制原则；当ARR处于死区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure FDA0002617769130000031
及传统调频机组的调频量
Figure FDA0002617769130000032
为：
Figure FDA0002617769130000033
当ARR处于正常调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure FDA0002617769130000034
及传统调频机组的调频量
Figure FDA0002617769130000035
为：
Figure FDA0002617769130000036
Figure FDA0002617769130000037
表示调频机组参与二次调频的最大调频备用容量；
当ARR处于次紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure FDA0002617769130000038
及传统调频机组的调频量
Figure FDA0002617769130000039
为：
Figure FDA00026177691300000310
当ARR处于紧急调节区时，AGC系统分配给集群温控负荷的调节量
Figure FDA00026177691300000311
及传统调频机组的调频量
Figure FDA00026177691300000312
为：
Figure FDA00026177691300000313
步骤3：设计集群温控负荷的功率响应控制模型，采用直接控制方式有序地控制设备的开关状态，响应步骤2中的调频功率分配指令；
步骤3-1：由智能终端设备测量并记录所有温控负荷的自然开关状态转换时间ts，计算[tk-1,tk]时间段内，集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
在Δt＝tk-tk-1的控制时间间隔内，统计共有
Figure FDA0002617769130000041
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝1，即这些设备在Δt的控制时间内可以由打开状态自动转换为关闭状态，这些负荷可以提供的上调容量为：
Figure FDA0002617769130000042
统计共有
Figure FDA0002617769130000045
台温控负荷设备的自然状态转换时间ts≤Δt且设备在tk-1时间时的开关状态为s＝0，即这些设备在Δt的控制时间内可以由关闭状态自动转换为打开状态，这些负荷可以提供的下调容量为：
Figure FDA0002617769130000043
[tk-1,tk]时间段内集群温控负荷可提供的自然响应调频容量：
Figure FDA0002617769130000044
步骤3-2：通过比较所述步骤2提供的由AGC系统分配给集群温控负荷的调节量的大小，制定集群温控负荷的响应控制逻辑；步骤4：搭建包含各传统调频模块以及温控负荷辅助控制模块在内的完整互联电网AGC控制系统；
步骤4-1：根据电力系统基本组成部分的传递函数，建立各模块的数学模型；
步骤4-2：根据所述步骤2提出的根据ARR信号分区动态分配调频机组与集群温控负荷的控制策略，建立分区动态功率分配模块，并通过Matlab Function函数实现；
步骤4-3：采用Matlab Function函数实现所述步骤3提出的集群温控负荷的功率响应控制逻辑，通过闭环环节返回集群温控负荷的可调容量区间实现对集群温控负荷的完整控制；所述集群温控负荷的响应控制逻辑为：
若
Figure FDA0002617769130000051
设此阶段总共需要关闭的设备为N+台，可以自然关闭的设备数量为
Figure FDA0002617769130000052
台，需要进一步人为关闭的温控负荷设备为
Figure FDA0002617769130000053
台；
若
Figure FDA0002617769130000054
设此阶段总共需要打开的设备为N-台，可以自然打开的设备数量为
Figure FDA0002617769130000055
台，需要进一步人为打开的温控负荷设备为
Figure FDA0002617769130000056
台；
若
Figure FDA0002617769130000057
表明仅靠控制时间内可以实现自然状态转化的温控负荷就可以满足AGC系统分配的调频需求量。
2.根据权利要求1所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，所述AGC控制器为传统的PI控制器。
3.根据权利要求2所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，先按异质类负荷的重要性分类再按同质类负荷的温度确定温控负荷响应优先级的方法，对系统中的温控负荷进行排序，从而打开或关闭温控设备。
4.根据权利要求3所述一种集群温控负荷参与电网AGC的辅助调频方法，其特征在于，选择在关闭优先级序列的排序中靠前的M+台设备，使得：
Figure FDA0002617769130000058
按照温控负荷的打开优先级序列，选择在排序中靠前的M-台设备，使得：
Figure FDA0002617769130000059
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