随着大规模间歇性新能源并网,由供需两端不平衡所引起的频率波动日益频繁。当电网发生紧急事故时,单纯依靠发电侧备用容量,难以迅速维持电网频率的稳定,需要协调负荷侧进行频率紧急控制。空调具有热能储存特性,能在短时间内参与频率响应,而不对用户效用造成显著的消极影响。同时,电网友好技术在用户侧的应用,有效地发挥出空调的响应潜力。在空调负荷响应过程中,合理地设定空调响应动作的触发条件,是协调空调响应效果与用户效用的关键。本文着眼于触发空调频率响应的参数配置,对空调频率响应策略与参数配置方法展开研究。研究工作及相应成果如下:(1)考虑城市微气象对室外温度的影响,搭建空调聚合模型,并提出一种空调集群调控潜力评估方法。根据空调负荷热动态过程与周期性运行特性,搭建空调负荷三阶物理模型。计及城市微气象的影响,在修正室外温度的基础上,采用蒙特卡洛法构造出空调集群聚合模型。该模型能实现较高的模拟精度,适用于大规模空调聚合的场合。此外,在考虑城市微气象的作用下,当空调设定温度改变时,聚合空调的状态转化时长会有所减少。最后,根据空调虚拟储能特性,推导出聚合空调调控潜力。(2)针对空调负荷频率响应对用户效用产生消极影响的问题,提出计及用户热舒适度的空调分散式控制策略。在家庭能量管理系统的架构下,设计出基于电网友好技术的空调分散式控制方式,由智能控制器实时监测系统频率,并控制空调负荷自主响应。考虑到实时运用的需求,采用温湿指数量化评估用户热舒适度,并根据实时舒适度及系统频率偏差调整空调集群负荷功率需求。该控制策略能有效抑制电网频率跌落的趋势,并且降低空调响应对用户效用的消极影响。此外,对响应触发参数进行实验分析,并得到结论:当响应门槛或监测周期越大,响应效果越差。(3)针对协调空调负荷响应效果与用户效用的响应触发参数配置问题,设计监测周期自适应调整方法,并给出参数优化配置方案。根据实时频率变化率对监测周期进行动态调节,以提高响应过程中参数调整的灵活性。综合考虑空调频率响应对负荷设备及能耗的影响,提出含最大频率偏差、频率越限时长、空调负荷响应概率和监测能耗的多目标优化模型,并在MATLAB仿真平台搭建含空调集群与风机的单区域电力系统。采用非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-2,NSGA-II)进行问题求解,并依据模糊集理论确定参数配置的最优方案。仿真表明自适应调整方法的优越性,并发现:响应门槛为0.2Hz,监测周期为5-6s时,响应效果与用户效用形成最佳均衡。本文以空调负荷参与电网频率响应为背景,提出了考虑用户热舒适度的空调分散式控制策略与空调频率响应触发参数的优化配置方案。该控制策略与参数配置方案改善了空调控制对用户的消极影响,抑制了电网频率跌落深度,实现空调响应效果与用户效用的最优平衡。论文的研究成果可作为空调负荷响应触发参数配置的参考依据,同时也为其他温控负荷控制方法的研究提供借鉴和启示。