LED照明負荷提供調(diào)頻備用的容量評估與控制策略.pdf

1、電力系統(tǒng)頻率是描述發(fā)電與負荷平衡的重要指標，傳統(tǒng)上主要依靠發(fā)電提供備用進行調(diào)整。隨著近幾年環(huán)保節(jié)能以及可持續(xù)發(fā)展的要求，系統(tǒng)發(fā)電裝機容量的結(jié)構(gòu)發(fā)生著顯著變化，可再生能源發(fā)電的比例有較大幅度提升，尤其以光伏發(fā)電與風力發(fā)電為主，這就導致系統(tǒng)提供備用的能力有所下降。與此同時，大容量火電機組發(fā)電提供備用的成本日益增加，僅僅依靠發(fā)電提供備用完成系統(tǒng)頻率的調(diào)整已經(jīng)力有不逮，這也是負荷側(cè)備用潛力發(fā)掘備受關(guān)注的原因。
　　LED照明作為新一代照明

2、技術(shù)，光效高、能耗低、環(huán)保節(jié)能并且能夠通過調(diào)光實現(xiàn)功率控制，在全球范圍內(nèi)受到各國的大力推廣，前景廣闊。LED照明負荷的可調(diào)光特性，使其能在極短時間內(nèi)完成功率調(diào)整且不影響用戶的滿意度，以達到調(diào)節(jié)頻率的目的。照明負荷用電量約占全球用電量的20％，完全具備提供負荷備用的潛力。鑒于當前LED照明負荷的保有量有限，論文首先提出了基于馬爾可夫的LED照明負荷市場滲透率預測，將時間節(jié)點定在未來幾年后，對彼時LED負荷數(shù)量定量評估。雖然單個LED照明負

3、荷提供的備用有限，但數(shù)量巨大的照明負荷提供的備用則相當可觀。為簡化LED照明負荷的功率聚合，提出基于工作特性的LED照明負荷分類，并在此基礎(chǔ)上利用蒙特卡洛抽樣方法完成LED照明負荷的聚合。
　　在實現(xiàn)LED照明負荷功率聚合的前提下，考慮用戶滿意度以及相關(guān)照明標準，提出LED照明負荷提供備用的機制并建立描述其備用容量與相關(guān)影響因素之間關(guān)系的多項式模型。抽取不同影響因素進行大量實驗并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，利用SPSS軟件對所提出模型進行回歸分

4、析，得到多元線性模型的解析表達式并通過誤差分析驗證模型的精確性。最后利用獲得的模型在LED功率聚合的基礎(chǔ)上求取最大的備用容量。
　　為實現(xiàn)LED照明負荷參與系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整，要完成LED的調(diào)光控制并給出合理的控制策略。論文設(shè)計了LED的驅(qū)動以及調(diào)光電路并通過仿真實現(xiàn)LED的PWM調(diào)光。在簡化的系統(tǒng)頻率控制模型基礎(chǔ)上，論文提出了LED照明負荷參與的系統(tǒng)頻率控制模型，并參考系統(tǒng)的負荷頻率特性設(shè)計了單個LED照明負荷響應系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)