空调负荷在我国夏季用电峰荷中占有较大比重,具有全年持续时间短、调峰代价大等特点。而空调短时间的启停并不会对用户舒适度产生较大影响,具有快速参与需求侧响应的能力。空调负荷通过集群的方式进行负荷削减,对缓解用电高峰期系统调峰压力,弥补因可再生能源出力预测误差造成的系统功率缺额具有一定意义。由于目前民用空调以定频空调为主,本文以定频空调负荷为研究对象,从以下几方面开展研究工作:首先,针对传统聚合模型没有考虑空调群内部参数差异的问题,通过分组及聚类预处理,提高了对空调群用电功率的模拟精度。同时考虑到定频空调在运行过程中存在的最小停运时间约束及设定温度调节整数约束,在状态空间模型中增设闭锁层并消去设定温度变化率这一变量。通过仿真验证,改进聚合模型对空调群用电功率的模拟具有较高精度,能反映出空调群实际的运行工况,为后续空调负荷参与需求侧响应提供了基础。其次,梳理了江苏省电力需求响应的系统架构,针对削峰这一主要应用场景,从机理上分析了传统调温方式造成削峰期后负荷剧烈波动的原因。在此基础上提出改进削峰策略,通过算例验证该策略能降低削峰期后负荷波动程度,减小对系统影响。基于改进削峰策略,本文对不同调控持续时长下受控群响应能力大小进行评估,并分析了影响响应能力大小的因素。最后,结合空调群具有的负荷削减能力,将其作为“虚拟机组”,弥补因日前风电预测误差造成的发电功率缺额。本文提出了一种计及空调负荷响应的日内双层滚动调度模式,上层由能量管理中心综合发用电资源调控的经济性,分配给机组和负荷聚合商各自所需弥补的系统功率缺额。下层由负荷聚合商基于参考功率轨迹,通过预测控制来调节各空调群在调控期内的设定温度,实现受控群总用电功率对参考轨迹的跟踪。仿真算例验证了在日内调度中引入需求侧资源等效于提高机组出力计划的修正上限,有利于日内阶段发用电功率的平衡,减轻后续调频压力。分析了当负荷单位削减成本低于临界报价时,负荷聚合商能够在与火电机组的竞价中分配到数量可观的负荷削减量,有助于其收入提升。而在这一条件满足时,系统整体运行的经济性得到了提高。