当前,经济社会的发展导致资源与环境问题日益突出,新能源的利用成为解决资源环境问题的重要措施。但是新能源的不断渗透对电网的稳定运行造成了极大的挑战。在智能电网的背景下,需求响应成为抑制新能源波动、削峰填谷的重要形式。作为需求侧的重要资源之一,温控负荷参与电力系统运行能够提高电网的稳定性与经济性,但是由于其数量庞大,且呈现出复杂的热力学特性,因此研究如何将大规模温控负荷有效地纳入电力系统运行中具有重大现实意义。本文以温控负荷为研究对象,建立了大规模温控负荷聚合响应模型,并基于此提出了温控负荷参与电力系统运行的调度策略与控制策略。具体工作内容如下:(1)介绍了本文的研究背景,智能电网与需求响应的概念,指出温控负荷参与电力系统运行的必要性与可行性,从温控负荷的建模技术、调度策略以及控制策略三个方面,简要介绍其国内外研究现状,并明确本文的研究内容。(2)基于简化的一阶等效热力学参数模型,研究了温控负荷聚合响应特性,考虑温控负荷的储能特性,将温控负荷的功率等效为充放电功率,储热/储冷量等效为储电量,通过采用时变的热交换功率代替平均功率计算充放电功率,同时建立热交换功率与储电量之间的等式关系,建立了大规模温控负荷的等效储能模型;进一步分析了状态队列模型,并介绍了一种改进的状态队列模型来提高其精确性。(3)提出了一种基于温控负荷等效储能模型的日前调度模型。以经济性最优,考虑发电机组的发电成本、切风成本以及对TCLs的补偿成本的运行成本最低为目标函数,除了传统约束,增加考虑了温控负荷的充放电功率约束、储电量约束以及热交换功率与储电量关系约束,其中充放电功率上下限具有时变性质。所建立的调度模型能够有效防止温控负荷的功率与储电量越限,并提高电力系统的经济性与安全性。(4)基于改进的状态队列模型提出温控负荷控制器的参数优化策略。采用闭环控制构建了温控负荷基于双向通信的集中架构的控制机制。以温控负荷的实际聚合功率为反馈信号,通过广播式控制,设定控制信号为温控负荷的开关概率。控制系统采用比例-积分控制器,并基于遗传算法优化得出控制器的最佳参数。根据采用优化后的控制器的负荷跟踪控制结果,所提出的控制策略可以更好地跟踪控制参考信号,通过分析进一步验证了控制器良好的控制性能。