具有状态依赖性损耗的能量受限系统的轨迹独立灵活性包络

《IEEE Transactions on Smart Grid》：Trajectory-Independent Flexibility Envelopes of Energy-Constrained Systems With State-Dependent Losses

电力系统灵活性分析中，能量界限的轨迹依赖性与独立性问题。研究指出传统TD能量界限可能导致负荷约束不满足，通过定义TI能量界限解决该问题，并以建筑供暖系统为例验证TI边界相比TD边界可提升3.3℃至降低3.4℃的运行温度可控性，发现低保温建筑TI与TD边界差异显著。

　　

摘要：

随着不可调度的可再生能源发电单元在电力网格中变得越来越重要，需求侧灵活性成为未来电力系统运行的关键要素。功率和能量限制是描述受能量约束的负载灵活性的直观指标。然而，任何用于实际运行的功率消耗路径都必须同时满足功率和能量限制。在本文中，我们证明了将负载的最低和最高能量消耗潜力定义为能量限制时，这些限制是路径依赖的（TD），即对于限制范围内的任何能量值，都存在可行的功率路径，但并非所有位于能量边界内的功率路径都能满足负载的约束条件。为了确保所有路径都能满足负载约束，我们定义了路径独立的（TI）能量限制。我们为单个负载以及物理耦合的负载提出了TI能量限制的数学表述，并在一个具有状态依赖性损耗的建筑供暖系统中对这些表述进行了验证。研究发现，在实际运行中使用TD能量限制可能导致室内温度比允许的温度高出