PEDF-Flexible-system

本文是笔者对于光储直柔中柔性”flexibility”系统的调研总结。 PEDF是photoelectric direct flexible system的缩写，指的是光伏、储能、直流负载和柔性负载的组合系统，本文着重介绍柔性系统。

调研目标

(a)学习文件《建筑光储直柔系统评价标准》- 建筑能源协会 20231201版，后文以《标准》代称。
(b)查看其他相关文献以及报告 重点调研柔性调节中：

• 技术实现
• 相关指标
• 当下研究重点 总结文档，要求能向外行人清晰明了的展示什么是“柔性控制策略”

作为服务公司，我们怎么帮别人申报光储直柔项目，以获得政府的资金支持

柔性配电技术实现

柔性供电本质上在做的任务是自身功率曲线和外部需求曲线匹配。 在光伏和存储的设备基础上，建筑具有自发电，自储电的分布式配电的能力。柔性配电系统（PEDF）通过柔性控制策略来实现对电力的高效利用和调节。PEDF系统的核心是通过智能化的控制手段，使得建筑能够根据外部电网的需求和内部负载的变化，灵活地调整自身的功率输出，实现对电力的高效利用和调节。

相关指标

要把多数文件中提及的指标都列出来，放在看板上作为PEDF生效的证明

1. 设备管理器
   1. 运行设备列表
      1. 光伏
      2. 蓄电池
   2. 传感器列表
2. 投入使用的时间
3. 柔性效果指标数据
   1. 单次调节能力指标
      1. 最大调节容量比例 ${\delta }_{max}$
      2. 向上、向下调节电量比例 ${\gamma }_{up},{\gamma }_{down}$
   2. 24小时连续调节能力指标
      1. 与目标曲线的功率偏差指标 ${\alpha }_p(t)$
      2. 与目标曲线的电量偏差指标 ${\alpha }_Q(t)$
4. 柔性过程评价指标
   1. 响应时间 $T_1$
   2. 响应速率 $V$
   3. 可持续调节时间 $T_2$
5. 光伏发电自用率
6. 电能质量指标
   1. 稳态电压范围
   2. 电压纹波峰峰值系数
   3. 电压纹波峰有效值系数
   4. 暂态电压范围
7. 太阳辐射和气温
8. 供电来源变化记录
   1. 并网/离网切换
   2. 储能/光伏供电切换
9. 运行数据
   1. 年总能耗
   2. 年总光伏发电量
   3. 春夏秋冬24h负荷曲线
      1. 工作日典型负荷曲线
      2. 周末典型负荷曲线

4.4柔性效果评价指标

4.4.2 单次调节能力指标 ${\delta }_{max}$ ${\gamma }_{up}$ ${\gamma }_{down}$

最大调节容量比例 ${\delta }_{max}$

${\delta }_{max}=\frac{P_{max}-P_{min}}{P_0(t)}$

• $\delta P(t)$ 是PEDF系统在时刻t的最大调节容量(kW)
• 此处容量的单位是功率(kW)，而不是能量(kWh)
• $P_{max}$ 是PEDF系统在时刻t的最大功率(kW)
• $P_{min}$ 是PEDF系统在时刻t的最小功
• $P_0(t)$ 同时刻不调节的基线功率

向上、向下调节电量比例 ${\gamma }_{up}{\gamma }_{down}$

• 向上调节电量比例 ${\gamma }_{up}$ 是 向上调节电量Q 比上 基线功率在检测时间上的积分
• 功率积分得到的是能量 ${\gamma }_{up}=\frac{Q_{up}}{{\int }_{t_0}^{t_1}{P}_0(t)dt}$
• 向下同理
• 向上调节（Upward Regulation）本质是“用电减肥”——当电网缺电时，建筑要主动瘦身。比如空调调高2℃、关闭非必要照明、延迟充电桩启动。这种“省电”行为本质是向电网反向供电。关键点在于：必须持续满足门槛功率（△P）且维持约定时长（T）
• 向下调节（Downward Regulation）则是“用电增肥”——当电网电力过剩时，建筑要敞开用电。比如提前开启冰蓄冷、给储能充电、甚至加大制氢设备功率。这种看似费电的行为实则消耗了电网多余新能源，防止弃风弃光。难点在于：要确保新增用电量（Q_down）可精确控制，避免超量。

4.4.3 24小时连续调节能力指标

与目标曲线的功率偏差指标 ${\alpha }_p(t)$

${\alpha }_p(t)=\frac{P_0(t)-P_{target}(t)}{P_{target}(t)}\times 100\%$ 以15min为单位计算

与目标曲线的电量偏差指标

${\alpha }_Q(t)=\frac{{\int }_{t_0}^{t_1}{P}_0(t)dt-{\int }_{t_0}^{t_1}{P}_{target}(t)dt}{{\int }_{t_0}^{t_1}{P}_{target}(t)dt}\times 100\%$ 此处 t = T = 24h，以24小时为单位计算

4.5柔性过程评价指标

响应时间 $T_1$

• 响应时间 $T_1$ 是指从接收到调节指令到PEDF系统开始调节的时间 $T_1=t_{finish}-t_{receive}$
• $t_{receive}$ 是接收到调节指令的时间
• $t_{finish}$ 是 PEDF系统 运行功率首次达到调节指令目标值 90% 的时间

响应速率 $V$

• 响应速率 $V$ 是指PEDF系统在响应时间内的功率变化速率 $V=\frac{P_{target}(t)-P_0(t)}{T_1}$

可持续调节时间 $T_2$

• ？这个定义不make sense $T_2=t_{excess}-t_{regression}$
• $t_{excess}$ 是 PEDF系统 运行功率偏差超过容许范围的时刻
• $t_{regression}$ 是调节过程中回到容许范围的时刻

5.2 电能质量指标

• 稳态电压范围
• 电压纹波峰峰值系数
• 电压纹波峰有效值系数
  • 直流负载功率
  • 分布式电源功率
  • 交直流变换器输出功率
• 暂态电压范围
  • 直流母线和主要配电回路的电压波形
  • 检测直流负载功率
  • 分布式电源功率
  • 交直流变换器输出功率
  • 记录 并网``离网 切换过程
  • 储能 光伏 供电切换过程
  • 冲击负荷投入下，直流母线和配电回路的电压暂态变化过程

Appendix

definitions

多数指标都在《标准》里面有定义

1. 光伏发电自用率 = 就地消纳光伏发电量：总发电量

refernces