原文发表在《全球能源互联网》2023年第6卷第5期上，欢迎点击品读。本文受国网冀北电力有限公司科技项目(SGTYHT/21-JS-225）资助。

随着中国经济的快速增长，第三产业的用电量迅速增加尤其是空调负荷，占电力终端设备的很大比例。为合理引导负荷参与电网运行，本文提出了一种基于空调状态队列模型的新型补偿机制和用户实时控制策略。首先基于空调功率近似聚合模型，考虑用户热舒适区间划分多个合同组，建立补偿函数有效地控制各温度范围内用户群之间的负荷调动，并激励不同温度区间下的用户参与需求响应计划并确立控制方案。在实时控制时，基于状态队列模型，通过对空调负荷提前控制，解决由于初始温度不均所导致的负荷波动。并根据各组内用户实时参与状况，对退出控制的负荷采取组内调度的方式，减小负荷波动带来的影响。

1. 基于空调状态队列模型，提出了日前聚合空调的控制策略和激励方案，使用户补偿更全面，有效激励更多用户参与控制。

2. 提出的实时负荷控制策略确保了负荷的精确控制，并减轻了初始温度不均及负荷退出对减载的负面影响，增强了电网的稳定运行。

图1展示了本文所设立的补偿机制使各组负荷均可参加控制，并对高可调度量设立较高补偿的同时使较低调度量的负荷也能获得一定补偿，从而激励用户参与负荷调度或参与到更高可调度量的组别，通过本文方法聚合商可获得更多的利润。

⬆图1 三种补偿机制比较

由图2可见，若根据文献[9]进行负荷聚合控制，此时削减的功率量在6120kW~4566kW之间波动，无法稳定提供负荷削减，只能稳定提供4566kW的可调度容量。而本文的控制方式在控制期间的前217s内对负荷进行控制时会产生最高176kW的负荷波动，之后的负荷削减稳定在5088kW。由此可以看出本文方法可有效的减小负荷波动，更平稳的达到减载目标。

⬆图2 改善前后负荷削减功率对比

由图3可见，对第6合同组的温度区间重新划分后，其组内负荷的补偿价格有所降低，由重新划分前的0.31降至0.29元/(kWh)，降低后的价格约为原来93%，而且由于第6组负荷区间跨度减小，使其调度潜力减小，使其余5合同组最终所得价格均有小幅度的上升。此控制方法通过减少用户所得收益，从而激励用户在控制前的室内初始温度在温度区间内较为均匀的分布，减少提前控制负荷的数量。

⬆ 图3  重新划分温度区间后补偿价格对比

表1 用户自主退出时各组所得补偿