基于等效热模型的锂电池容量衰减特性研究 被引量：2

1

作者 钟国彬 曾国建 +1 位作者 刘新天 何耀 《电源学报》 CSCD 北大核心 2019年第6期188-192,共5页

在动力锂电池的循环使用过程中,温度对其容量衰减有直接影响,而电池结构的密封性导致其内部真实温度无法直接测量。针对此问题,通过测量电池表面及环境温度并运用等效热模型估计其内部的真实温度,构建电池容量衰减与内部温度的ETM-Arrhe... 在动力锂电池的循环使用过程中,温度对其容量衰减有直接影响,而电池结构的密封性导致其内部真实温度无法直接测量。针对此问题,通过测量电池表面及环境温度并运用等效热模型估计其内部的真实温度,构建电池容量衰减与内部温度的ETM-Arrhenius模型,预测锂电池在循环使用中的容量衰减特性。对锂电池进行不同温度下的循环寿命试验,结果表明,该模型能在长期循环中准确预测锂电池容量的衰减程度。 展开更多

关键词 动力锂电池 内部温度 等效热模型 容量衰减 ETM-Arrhenius模型

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空调负荷二阶等效热参数模型参数辨识方法 被引量：27

2

作者 包宇庆 成丽珉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期37-43,共7页

空调负荷是最具潜力的需求侧资源之一。然而,由于建筑环境、用户偏好等因素的差异,空调负荷具有明显的异质性,脱离实际场景建立空调负荷异质性聚合模型,难以准确获取其聚合功率及响应潜力。在具体应用场景下,搭建了实际空调负荷集中控... 空调负荷是最具潜力的需求侧资源之一。然而,由于建筑环境、用户偏好等因素的差异,空调负荷具有明显的异质性,脱离实际场景建立空调负荷异质性聚合模型,难以准确获取其聚合功率及响应潜力。在具体应用场景下,搭建了实际空调负荷集中控制系统,并在实际空调系统支持下,提出计及空调负荷二阶等效热参数模型参数时变特性的参数辨识方法。通过最小化二阶等效热参数模型仿真温度与实测温度误差,同时考虑参数的时变特性,建立优化模型,获得二阶等效热参数模型参数。算例结果表明,所提方法能够建立较为准确的空调负荷二阶等效热参数模型。 展开更多

关键词 空调负荷 二阶等效热参数模型 参数辨识 空调系统

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基于多孔介质和等效热导率模型的快堆乏燃料组件传热特性数值分析 被引量：2

3

作者 韩旭 熊进标 +2 位作者 王学浩 胡文军 程旭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1400-1406,共7页

乏燃料组件在运输或转运过程中,组件会裸露在传热较差的气体介质内,需关注其散热性能。为模拟乏燃料组件的传热特性,采用多孔介质模型模拟组件的流动阻力,并利用等效热导率模型模拟组件内部的传热。由于自然对流条件下乏燃料组件内部流... 乏燃料组件在运输或转运过程中,组件会裸露在传热较差的气体介质内,需关注其散热性能。为模拟乏燃料组件的传热特性,采用多孔介质模型模拟组件的流动阻力,并利用等效热导率模型模拟组件内部的传热。由于自然对流条件下乏燃料组件内部流动符合层流假设,在多孔介质阻力模型中忽略了惯性力项的作用。将等效热导率模型的模拟结果与SNL-LMFBR实验结果进行对比,证明了该模拟方法的有效性。计算结果表明,在水平放置工况下乏燃料组件温度轴向呈对称分布,在竖直放置工况下轴向呈非对称分布,乏燃料组件的高温区域向组件上方偏移。 展开更多

关键词 快堆 乏燃料组件 多孔介质模型 等效热导率模型 SNL-LMFBR实验

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不同水温下的中子输运等效质量热运动模型 被引量：1

4

作者 朱金辉 卓俊 +2 位作者 陶应龙 韦源 黄流兴 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1985-1989,共5页

为了解决蒙特卡罗模拟S(α,β)模型只能求解特定温度条件下中子输运问题的局限性,建立了中子在不同温度液态水中输运的等效质量热运动模型。在分析自由气体热运动模型的基础上,采用不同的等效质量对中子与水中氢原子的弹性散射模拟过程... 为了解决蒙特卡罗模拟S(α,β)模型只能求解特定温度条件下中子输运问题的局限性,建立了中子在不同温度液态水中输运的等效质量热运动模型。在分析自由气体热运动模型的基础上,采用不同的等效质量对中子与水中氢原子的弹性散射模拟过程进行改进,对中子穿过水层后的流量进行模拟计算,通过与S(α,β)模型的计算结果的比较,得到了5个不同的温度点水中氢原子的最佳等效质量。根据5个不同温度点的数据拟合给出了最佳等效质量和温度的函数关系。采用该模型计算得到的中子在不同温度条件下水中输运参数与S(α,β)模型相符。等效质量热运动模型突破了S(α,β)模型只能计算有限温度点的局限性,能有效处理300～800 K任意温度水中的中子输运问题。 展开更多

关键词 蒙特卡罗模拟 中子输运 等效质量热运动模型 氢原子

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基于热等效电路模型的干式变压器温度变化规律研究 被引量：1

5

作者 冯建勤 赵楠 康国平 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期96-99,共4页

根据热电类比原理,建立了干式变压器的热等效电路模型.利用计算机仿真软件ATPDraw5.4对该热等效电路模型进行了计算机仿真,研究正常负荷变动、过载情况以及二次侧短路时干式变压器温度变化的规律.仿真结果表明:正常负荷变动或过载情况下... 根据热电类比原理,建立了干式变压器的热等效电路模型.利用计算机仿真软件ATPDraw5.4对该热等效电路模型进行了计算机仿真,研究正常负荷变动、过载情况以及二次侧短路时干式变压器温度变化的规律.仿真结果表明:正常负荷变动或过载情况下,干式变压器温度按指数规律变化.负荷增加时,其温度呈指数曲线上升;负荷减小时,其温度按指数函数下降.当干式变压器的二次侧发生短路时,其温度则会依照幂函数曲线急剧上升. 展开更多

关键词 干式变压器 热电类比 计算机仿真 热等效电路模型

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基于单体特征参数差异的电池组热特性和热一致性研究

6

作者 张腾 常国峰 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第8期3194-3206,共13页

锂电池组内单体特征参数(SOC、容量与内阻)的差异通过电-热耦合作用可能导致电池组的热分布不均,影响其性能和安全。本文考虑了锂电池在不同温度和放电深度下的动态特性,构建了电池组的二阶RC等效电路-热耦合模型,通过数值模拟分析了单... 锂电池组内单体特征参数(SOC、容量与内阻)的差异通过电-热耦合作用可能导致电池组的热分布不均,影响其性能和安全。本文考虑了锂电池在不同温度和放电深度下的动态特性,构建了电池组的二阶RC等效电路-热耦合模型,通过数值模拟分析了单体SOC、容量和内阻不一致性对并联和串联电池组热特性的影响,最终量化了不同连接模式下电池组的能量释放能力、发热率及温度分布差异。研究结果显示,SOC不一致时,并联电池组因自平衡效应释放能量379.575 Ah,高于串联电池组的366.024 Ah,但其发热率标准差和最高温度标准差分别为2.265 W和0.62℃,显著高于串联电池组的0.475 W和0.275℃,表明串联结构在热一致性上更具优势。容量不一致时,并联电池组因支路电流差异导致发热率波动更大,其温度标准差为0.421℃,较串联的0.233℃高0.188℃,且最大温差分别为1.222℃和0.670℃,进一步凸显串联的热均匀性。内阻不一致时,串联电池组平均温度为33.233℃,略高于并联的33.204℃,但其温度标准差和发热率标准差则为0.19℃和0.097 W,均低于并联的0.215℃和0.405 W,说明串联模式能有效抑制内阻差异引发的热不均衡现象。进一步量化对比表明,SOC不一致对热一致性的影响最为显著,并联与串联的发热率最大差值分别为6.499 W和1.261 W;容量不一致导致并联电池组最高温度差达到1.222℃,为串联的1.8倍;内阻不一致下,串联电池组温度标准差仅为并联的88%。研究结论表明,串联电池组在单体特征参数差异下均表现出更优的热一致性,而并联模式虽能够释放更多能量,但需通过强化热管理以应对更高的温度波动风险。本研究为电动汽车电池组热模型优化及冷却系统设计提供了关键数据支撑,对提升电池安全性与寿命具有重要参考价值。 展开更多

关键词 锂离子电池组 热特性 热一致性 等效电路-热模型

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稀土超磁致伸缩换能器等效热网络建模研究 被引量：2

7

作者 张智贺 杨鑫 陈钰凯 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3464-3474,3565,共12页

超磁致伸缩换能器的工作特性与温度密切相关,快速准确地对换能器温度分布进行分析计算与预测是换能器设计与性能评估的关键。凭借仿真速度快、准确性高等显著优势,热网络建模广泛用于换能器热分析,但多聚焦于稳态建模研究,忽略超磁致伸... 超磁致伸缩换能器的工作特性与温度密切相关,快速准确地对换能器温度分布进行分析计算与预测是换能器设计与性能评估的关键。凭借仿真速度快、准确性高等显著优势,热网络建模广泛用于换能器热分析,但多聚焦于稳态建模研究,忽略超磁致伸缩棒由于热导率低所导致的明显的瞬态温度梯度。为此,该文以纵振式超磁致伸缩换能器为研究对象,计及超磁致伸缩棒作为热源的特殊性和对棒材温度空间分布的影响,建立超磁致伸缩换能器瞬态等效热网络模型。首先基于换能器的结构和工作原理,对其进行热分析;然后重点对超磁致伸缩棒进行建模,根据换能器内部传热过程,建立换能器瞬态热网络模型并对模型参数进行计算;最后搭建有限元仿真模型和换能器温升实验平台,从仿真和实验两方面验证了所提热网络模型对换能器温度时空分析的准确性和有效性。 展开更多

关键词 超磁致伸缩换能器 等效热网络瞬态模型 参数计算 有限元模型 温度分布

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考虑轴向散热的10 kV三芯电缆中间接头稳态热路模型分析 被引量：7

8

作者 李新海 陈昱 +1 位作者 刘均裕 王学宗 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2023年第10期56-62,69,共8页

电缆接头线芯温度计算是实现电缆载流量预测重要环节。该文通过三芯电缆接头结构分析其散热路径,进一步考虑了电缆接头的轴向散热,提出了改进的热路模型。以10 kV三芯电缆中间接头为例开展有限元温度场计算,并根据温度-热源的响应实现... 电缆接头线芯温度计算是实现电缆载流量预测重要环节。该文通过三芯电缆接头结构分析其散热路径,进一步考虑了电缆接头的轴向散热,提出了改进的热路模型。以10 kV三芯电缆中间接头为例开展有限元温度场计算,并根据温度-热源的响应实现稳态热路模型的参数辨识。同时,分析了不同电缆电流以及环境散热条件下稳态热路模型的等效性,与有限元仿真结果吻合良好。该模型可以有效提高电缆接头热点计算的效率。 展开更多

关键词 三芯电缆接头 有限元仿真 轴向散热 稳态温度场 等效热路模型

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采用氮化铝材料的水冷变压器的热管理方法

9

作者 王开国 宫金武 +3 位作者 石子帅 田杰 潘尚智 查晓明 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期6614-6625,6758,共13页

干式高频变压器结构紧凑且损耗较高,而低导热系数的灌封材料使得热量易在变压器内部累积,从而导致温升成为限制大功率变压器容量与功率密度提升的重要因素。该文以环形水冷变压器为研究对象,建立了考虑中心圆柱热阻的变压器集总参数热... 干式高频变压器结构紧凑且损耗较高,而低导热系数的灌封材料使得热量易在变压器内部累积,从而导致温升成为限制大功率变压器容量与功率密度提升的重要因素。该文以环形水冷变压器为研究对象,建立了考虑中心圆柱热阻的变压器集总参数热路模型,并通过有限元仿真验证了所建模型的准确性。基于所建热路模型,解释了变压器温度降幅随着水流量的提高趋于稳定的现象。为了进一步增强散热效果,该文提出了一种基于高导热绝缘材料氮化铝的新型散热结构。该结构在热源与水冷板之间建立起低热阻通道,增强了变压器与水冷板之间的传热,变压器的容量和功率密度可进一步提高。最后,通过有限元仿真与25 kHz/160 kV·A高频变压器样机实验验证了所提散热结构的有效性。 展开更多

关键词 大功率高频变压器 环形水冷变压器 等效热路模型 氮化铝材料

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红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量 被引量：24

10

作者 刘俊岩 戴景民 王扬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期37-44,共8页

研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处... 研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处的准稳态温度变化,并计算了二者的相位差。然后,建立了热波在试件中传导的热-电等效模型,利用该模型对红外锁相法热波检测技术进行了仿真研究,得到了缺陷深度和反射热波与入射热波相位差之间的关系。最后,采用红外锁相法热波检测技术对模拟缺陷的蜂窝夹层结构试件和实际焊接构件进行了无损检测试验。结果显示,有限差分模型和热-电等效模型计算有缺陷与无缺陷处的相位差与试验结果基本一致,偏差<5%,表明采用红外锁相法热波检测技术能够快速、准确地获得缺陷大小、位置等,该技术也适用于有复杂曲面结构的构件。 展开更多

关键词 锁相法热成像 热波检测 缺陷深度 有限差分方法 热-电等效模型

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永磁同步电机的热路分析及热阻参数测试 被引量：5

11

作者 汪文博 陈阳生 《机电工程》 CAS 2014年第9期1168-1172,共5页

针对永磁同步电机设计、参数优化和热分析等问题,对永磁同步电机的热路法温度计算进行了研究,建立了考虑安装和冷却方式的热路模型,提出了一种热路关键参数的测试方法,测试了机壳与空气间的等效热阻、端盖与空气间的等效热阻、安装板与... 针对永磁同步电机设计、参数优化和热分析等问题,对永磁同步电机的热路法温度计算进行了研究,建立了考虑安装和冷却方式的热路模型,提出了一种热路关键参数的测试方法,测试了机壳与空气间的等效热阻、端盖与空气间的等效热阻、安装板与空气间等效热阻,绕组与定子铁芯之间的等效热传导系数,机壳与定子铁芯之间的等效空气隙厚度、端盖与机壳间的等效空气隙厚度、安装板与端盖之间的等效空气隙厚度等热路参数。同时对热路模型进行了热阻敏感性分析,得到了影响电机温升的主要热路参数。实验结果表明,该热路模型和实验测试数据,可以较准确地计算电机温升,误差在5%以内。该热路模型和实验测试热路参数可为同类型电机的设计以及热分析提供很好的参考。 展开更多

关键词 永磁同步电机 等效热路模型 热阻参数测试 敏感性分析

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数据驱动的变频空调负荷模型参数在线辨识方法 被引量：18

12

作者 吴承鑫 沈海军 +3 位作者 王治华 黄婷 范帅 何光宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期120-129,共10页

准确辨识空调负荷模型的参数是挖掘其节能及需求响应潜力的重要基础,当前研究大多采用精度较差的离线辨识方法。为此,基于数据驱动思想,提出一种变频空调模型参数在线辨识方法。首先,建立了数据驱动的空调负荷模型参数在线辨识架构。然... 准确辨识空调负荷模型的参数是挖掘其节能及需求响应潜力的重要基础,当前研究大多采用精度较差的离线辨识方法。为此,基于数据驱动思想,提出一种变频空调模型参数在线辨识方法。首先,建立了数据驱动的空调负荷模型参数在线辨识架构。然后,基于空调负荷模型提出数据驱动的在线辨识机制和方法。其中,数据驱动的在线辨识机制设计为基于参数显著变化事件驱动的参数更新判别机制和基于历史参数波动范围的参数动态阈值设定机制,在该机制下通过粒子群优化算法建立了快速在线辨识方法。最后,通过实测环境,验证了所提在线辨识方法的有效性,与离线辨识方法相比,所提方法极大地提高了计算速度及准确度,可满足在线应用需要。 展开更多

关键词 变频空调 在线辨识 数据驱动机制 二阶等效热参数模型

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基于二阶ETP解析解的空调-建筑电热耦合系统辨识方法 被引量：7

13

作者 潘迪涵 董联鑫 +3 位作者 范帅 黄艺璇 杨世海 何光宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期77-87,共11页

对空调-建筑电热耦合系统进行建模是挖掘空调调节潜力的基础。为解决当前基于二阶等效热参数(ETP)建模研究中存在的拟合精度有限、电热耦合特性考虑不足等问题,文中首先推导了二阶ETP模型解析递推形式,具有高拟合精度、递推值有界、步... 对空调-建筑电热耦合系统进行建模是挖掘空调调节潜力的基础。为解决当前基于二阶等效热参数(ETP)建模研究中存在的拟合精度有限、电热耦合特性考虑不足等问题,文中首先推导了二阶ETP模型解析递推形式,具有高拟合精度、递推值有界、步长灵活可调的优势,可提高模型的准确性、可靠性以及对多样化数据采集技术的适应性。然后,采用平均能效比刻画空调电热转化过程,提出考虑平均能效比的空调-建筑电热耦合解析化模型参数辨识方法,综合利用室内气温拟合机制和制热量拟合机制进行参数寻优。最后,搭建实际测试环境对所提方法性能进行验证。结果表明,该方法能在现有基础上显著提升参数辨识的准确率,从而为能源系统仿真、空调负荷调控等应用提供更加准确可靠的模型基础。 展开更多

关键词 电热耦合系统 空调 二阶等效热参数模型 解析解 参数辨识 平均能效比

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110 kV单芯电缆缆芯暂态温度径向感知模型研究 被引量：9

14

作者 王伟平 周恒 +2 位作者 梁国坚 张琛 张志方 《智慧电力》 北大核心 2023年第10期103-110,共8页

为了实现基于电缆表面温度测量的电缆缆芯暂态温度实时反演,本文首先分析电缆内部径向热流扩散路径特点,建立了电缆各层结构的热阻热容集中参数等效模型,并分析热路等效模型的误差影响因素。其次开展110 kV单芯电缆本体暂态温度场有限... 为了实现基于电缆表面温度测量的电缆缆芯暂态温度实时反演,本文首先分析电缆内部径向热流扩散路径特点,建立了电缆各层结构的热阻热容集中参数等效模型,并分析热路等效模型的误差影响因素。其次开展110 kV单芯电缆本体暂态温度场有限元仿真计算,分析了交联聚乙烯绝缘层分层建模的必要性,并确定分层数量。最后分析了材料参数的分散性对径向感知模型反演精度的影响。研究表明,本文提出的暂态温度径向感知模型具有较高的反演精度,可应用于各种工况下缆芯温度的实时监测。 展开更多

关键词 电力电缆 温度场 径向感知模型 热路等效模型

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考虑老化与积灰影响的电动汽车充电模块功率器件寿命预测

15

作者 刘鸿鹏 张梦媛 +3 位作者 安春光 张伟 窦真兰 童贤靓 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期288-296,共9页

功率器件的稳定工作是整流器可靠运行的重要保证,功率器件的寿命预测也是提高系统可靠性的有效手段。然而,当前的寿命评估中仅预测了器件持续工作的寿命,且并未考虑因器件老化与积灰导致的热阻在全寿命周期内的变化情况。针对这一问题,... 功率器件的稳定工作是整流器可靠运行的重要保证,功率器件的寿命预测也是提高系统可靠性的有效手段。然而,当前的寿命评估中仅预测了器件持续工作的寿命,且并未考虑因器件老化与积灰导致的热阻在全寿命周期内的变化情况。针对这一问题,提出了一种表征器件老化与积灰影响的随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型,利用计及时段气温的方法,对不同场景下持续工作和实际断续工作的功率器件进行了寿命预测。选用VIENNA整流器作为30 kW电动汽车充电模块的前级拓扑结构,构建随寿命消耗分段更新的灵活等效热模型。通过对比不同场景下的功率器件寿命预测结果,验证了所提方法具有更高的预测精度。 展开更多

关键词 功率器件 寿命预测 器件老化 积灰影响 灵活等效热模型

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新型智能材料微小型光学镜头致动器的设计与性能研究 被引量：3

16

作者 王延杰 王永泉 +2 位作者 陈花玲 朱子才 罗斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期79-84,142,共7页

为了使微小型光学镜头驱动系统满足低能耗、高稳定性以及结构简单的要求,采用新型智能材料IPMC设计了一种微小型的光学镜头致动器,并对其输出力、位移及响应速度等性能进行了研究.根据直线驱动要求确定了瓣形和环形结构;通过化学还原方... 为了使微小型光学镜头驱动系统满足低能耗、高稳定性以及结构简单的要求,采用新型智能材料IPMC设计了一种微小型的光学镜头致动器,并对其输出力、位移及响应速度等性能进行了研究.根据直线驱动要求确定了瓣形和环形结构;通过化学还原方法制备了IPMC材料,采用激光切割技术分别制作出5种形状的环形和瓣形致动器,并对其性能进行了测试.利用有限元软件,通过等效热模型分析了致动器的基本性能,结果表明:实验测试与理论分析结果一致,误差率在10%以内;瓣形致动器的总体位移性能比环形致动器的好;在3V驱动电压下两者的位移均大于200μm;当内圆半径为2mm、瓣数为8时,致动器的最大位移与响应速度均最佳. 展开更多

关键词 离子交换聚合物金属复合材料 致动器 光学镜头 等效热模型

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聚合空调负荷的温度调节方法改进及控制策略 被引量：81

17

作者 周磊 李扬 高赐威 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第31期5579-5589,共11页

空调负荷作为温控负荷的一种,具有能量转化及储存特性,该特性使空调成为最具需求响应潜力的负荷。通过对空调负荷的合理控制,可在不影响或少影响用户舒适度的前提下,使用较低成本达到降低峰荷,缓解供需矛盾。为此,针对参数相同或相近的... 空调负荷作为温控负荷的一种,具有能量转化及储存特性,该特性使空调成为最具需求响应潜力的负荷。通过对空调负荷的合理控制,可在不影响或少影响用户舒适度的前提下,使用较低成本达到降低峰荷,缓解供需矛盾。为此,针对参数相同或相近的空调集群,利用等效热参数模型分析传统温度调节方法造成聚合负荷波动的机理,提出一种改进的温度调节方法,该方法对空调集群中的单独个体进行设定温度上、下限的分离控制,有效克服传统温度调节方法造成聚合负荷波动的现象。同时设计了基于上述调节方法的调度决策模型。通过算例分析增/减负荷方案限制、聚合小组数目限制、调度决策目标大小对调度结果的影响,证明调度决策模型的可行性,为空调负荷参与系统运行提供方法支持。 展开更多

关键词 需求响应 空调负荷 负荷调度 等效热参数模型 负荷聚合商

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