一種利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力需求響應(yīng)領(lǐng)域，一種基于空調(diào)負(fù)荷/HVAC系統(tǒng)調(diào)控的面向電網(wǎng)調(diào) 峰需求的降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法，可應(yīng)用于電力需求響應(yīng)中的用戶側(cè)負(fù)荷調(diào)控策略分 配。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)國(guó)家電力調(diào)度中心統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電網(wǎng)峰谷差逐年增大，多數(shù)電網(wǎng)高峰負(fù)荷增長(zhǎng) 幅度在10%左右甚至更高，而低谷負(fù)荷增長(zhǎng)幅度則維持在5%左右甚至更低，峰谷差的增 加幅度大于負(fù)荷的增長(zhǎng)幅度，電網(wǎng)最大峰谷差的增加大于平均峰谷差的增加。調(diào)峰是電網(wǎng) 必須面對(duì)的問(wèn)題，且調(diào)峰任務(wù)重、難度大。
[0003] 西方發(fā)達(dá)國(guó)家為解決電網(wǎng)調(diào)峰問(wèn)題，大多從電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)內(nèi)機(jī)組構(gòu)成比例 以及用電側(cè)政策方面綜合考慮，化解電網(wǎng)供需矛盾、縮小峰谷差、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。我國(guó) 依舊以火電機(jī)組調(diào)峰為主，傳統(tǒng)的調(diào)峰方式如火電機(jī)組啟停調(diào)峰、水電機(jī)組調(diào)峰存在著容 量不足、頻繁啟停造成機(jī)組設(shè)備壽命損耗、低負(fù)荷運(yùn)行方式經(jīng)濟(jì)性差的問(wèn)題和不足。鑒于 此，近年來(lái)需求側(cè)管理逐漸得到重視，電力部門(mén)采取有效激勵(lì)、誘導(dǎo)措施以及適宜的運(yùn)作方 式，使得用戶提高終端用電效率，改變用電方式，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段降低用電需求，有利 于減輕發(fā)電機(jī)組負(fù)擔(dān)。
[0004] 目前，商業(yè)用戶的負(fù)荷增長(zhǎng)迅速，對(duì)電網(wǎng)安全和電力平穩(wěn)運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響， 而其中空調(diào)負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)已成為夏季電網(wǎng)負(fù)荷曲線惡化和電力緊缺的重要原因。從近 年來(lái)的用戶側(cè)資源管理的負(fù)荷調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，空調(diào)負(fù)荷在夏季尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)中占比約 在30%甚至更高。國(guó)家能源局也表示，為配合電力需求側(cè)管理，制定更合理的迎峰度夏政 策，對(duì)于電力缺口的負(fù)荷預(yù)測(cè)重點(diǎn)和難點(diǎn)均在于空調(diào)負(fù)荷。商業(yè)用戶負(fù)荷可控性較大，較為 靈活，調(diào)整潛力巨大，調(diào)整空調(diào)負(fù)荷對(duì)于改變商業(yè)用戶曲線、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)尖峰抑制具有重要意 義。
[0005] 已有的需求側(cè)管理、需求響應(yīng)手段通常通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政引導(dǎo)等手段，引導(dǎo)用 戶改變用電方式，減少尖峰負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰。如直接負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷控制、適當(dāng)?shù)?電價(jià)政策（分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)）、節(jié)電獎(jiǎng)勵(lì)等；或依靠蓄能裝置轉(zhuǎn)移峰值負(fù)荷、或利用各種 尚效節(jié)能裝置提尚終端用能效益，如尚效照明、尚效電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速栗機(jī)等等。這些措施 豐富了電力需求側(cè)管理體系，但依然有待完善。除了在電價(jià)政策、激勵(lì)機(jī)制、電價(jià)結(jié)構(gòu)調(diào)整、 對(duì)需求側(cè)管理的認(rèn)識(shí)等方面有待完善，這些措施中依然沒(méi)有針對(duì)商業(yè)樓宇中占比最重的空 調(diào)負(fù)荷提出過(guò)較為完善的、可操作、可量化的調(diào)整手段。不利于電力需求響應(yīng)的執(zhí)行，不利 于終端用戶發(fā)揮其對(duì)改善電網(wǎng)負(fù)荷曲線的貢獻(xiàn)潛力。
[0006] 因此申請(qǐng)本發(fā)明，從空調(diào)負(fù)荷類(lèi)型、不同類(lèi)型空調(diào)設(shè)備的調(diào)控參數(shù)出發(fā)，研宄其調(diào) 控手段。本發(fā)明針對(duì)空調(diào)負(fù)荷參與電網(wǎng)削峰的調(diào)控手段，包括調(diào)控參量、調(diào)控方法、邊界條 件、執(zhí)行方式的說(shuō)明?？蓱?yīng)用于日后日益發(fā)展起來(lái)的電力需求響應(yīng)事件的策略分配、用戶端 控制指令設(shè)計(jì)等。使得需求響應(yīng)有效執(zhí)行，抑制電網(wǎng)尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)、改善電力負(fù)荷曲線、確 保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種針對(duì)空調(diào)負(fù)荷參與電網(wǎng)削峰的調(diào)控手段，可 應(yīng)用于日后日益發(fā)展起來(lái)的電力需求響應(yīng)事件的策略分配、用戶端控制指令設(shè)計(jì)等，使得 需求響應(yīng)有效執(zhí)行，抑制電網(wǎng)尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)、改善電力負(fù)荷曲線、確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì) 地運(yùn)行，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、安裝方便，操作簡(jiǎn)單，成本低，安全可靠的利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降 低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法。
[0008] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法，所述方法包括空調(diào)設(shè)備本身結(jié) 構(gòu)、空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法和空調(diào)系統(tǒng)分類(lèi)以及其降負(fù)荷潛力分析；所述空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法包 括對(duì)空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域參數(shù)、風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)、循環(huán)設(shè)備參數(shù)調(diào)整和中央主機(jī)設(shè)備參數(shù)的調(diào)整方法； 所述空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法為電力高峰期過(guò)后，將設(shè)備恢復(fù)到正?？刂扑降脑O(shè)備恢復(fù)方法。
[0010] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空調(diào)設(shè)備本身結(jié)構(gòu)包括風(fēng)系統(tǒng)、主機(jī)類(lèi)型、是否含電重 熱設(shè)備和一二次循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)這些環(huán)節(jié)的技術(shù)特征進(jìn)行歸類(lèi)，分析不同類(lèi)型設(shè)備的降負(fù) 荷潛力。
[0011] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述不同類(lèi)型設(shè)備的降負(fù)荷潛力包括對(duì)電重?zé)崞鞯南拗啤?對(duì)風(fēng)機(jī)啟停的限制、對(duì)風(fēng)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)的限制、對(duì)冷卻循環(huán)裝置中的制冷劑和變頻驅(qū)動(dòng)限制、 對(duì)主機(jī)設(shè)備的啟停限制以及對(duì)主機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)的限制。
[0012] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空調(diào)系統(tǒng)分類(lèi)方法根據(jù)設(shè)備的不同技術(shù)特征，將空調(diào) 系統(tǒng)分為A、B、C、D四種類(lèi)型：
[0013]A:恒風(fēng)量中央設(shè)備；
[0014]B:變風(fēng)量中央設(shè)備；
[0015] C:恒風(fēng)量成套設(shè)備；
[0016] D:變風(fēng)量成套設(shè)備。
[0017]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法包括區(qū)域參數(shù)調(diào)整、風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整、循 環(huán)設(shè)備調(diào)整和中央主機(jī)設(shè)備參數(shù)的調(diào)整方法。
[0018] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述區(qū)域參數(shù)調(diào)整包括全局溫度調(diào)整和預(yù)制冷兩種方法：
[0019] 1)全局參數(shù)調(diào)整其特征是對(duì)所控區(qū)域具有全局平滑控制的系統(tǒng)，可通過(guò)提高或降 低溫度設(shè)置參數(shù)來(lái)減少需量，從而降低空調(diào)系統(tǒng)電負(fù)荷；
[0020] 2)預(yù)制冷其特征是對(duì)于冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，可以在電力高峰期前，減少區(qū)域溫度設(shè) 置值以存儲(chǔ)樓宇的冷卻能量，并在電力高峰期間增加區(qū)域溫度設(shè)置值以減輕風(fēng)機(jī)和冷卻系 統(tǒng)負(fù)荷，從而達(dá)到降負(fù)荷的目的。
[0021] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整包括管道靜壓力現(xiàn)在、風(fēng)機(jī)變頻設(shè)置、關(guān)閉 部分風(fēng)機(jī)和冷卻閥門(mén)限制：
[0022] 1)管道靜壓力限制其特征是改變管道靜壓力設(shè)置值，以減少風(fēng)機(jī)功率；
[0023] 2)風(fēng)機(jī)變頻限制其特征是限制或減小風(fēng)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)速度或入口導(dǎo)流葉片位置，以 降低風(fēng)機(jī)功率；
[0024] 3)關(guān)閉部分風(fēng)機(jī)其特征是針對(duì)一些并聯(lián)風(fēng)機(jī)，限制運(yùn)行風(fēng)機(jī)數(shù)量，或關(guān)閉整套風(fēng) 機(jī)系統(tǒng)，從而降低風(fēng)系統(tǒng)負(fù)荷；
[0025] 4)冷卻閥門(mén)限制其特征是針對(duì)具有變頻驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，限制冷卻閥門(mén)開(kāi)度來(lái)降低風(fēng) 機(jī)負(fù)荷。
[0026] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法細(xì)則的具體參數(shù)最大程度上限制對(duì) 用戶產(chǎn)生影響的前提下，確保降低尖峰電力負(fù)荷，根據(jù)所需降低負(fù)荷的程度，調(diào)整被控參 數(shù)，包括：
[0027] 1)全局溫度調(diào)整：溫度調(diào)整范圍在2_4°C;
[0028] 2)預(yù)制冷：蓄冷時(shí)段在高峰期來(lái)臨的5-10小時(shí)前；蓄冷時(shí)段溫度設(shè)定在 19. 4°C-20. 6°C;高峰期時(shí)段期間，釋放冷量時(shí)，溫度設(shè)定在舒適度區(qū)間的中間值，即 22. 8°C；
[0029]管道靜壓力減?。簻p小程度在10-20%;
[0030] 風(fēng)機(jī)變頻限制：限制程度在20% -30% ;
[0031] 冷卻閥門(mén)限制：限制程度在20 % -30 % ;
[0032] 增加冷凍水溫度：溫度增加程度在1_2°C。
[0033] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述空調(diào)恢復(fù)方法包括緩慢恢復(fù)參數(shù)設(shè)置值、連續(xù)恢復(fù)被 控設(shè)備運(yùn)行和延長(zhǎng)設(shè)備調(diào)整時(shí)間，其是避免在電力高峰期結(jié)束后因用戶設(shè)備恢復(fù)到正常使 用水平而產(chǎn)生回彈高峰。
[0034]本發(fā)明一種利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法的有益效果是：本發(fā)明方 法針對(duì)中央空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行合理調(diào)控，可操作性強(qiáng)，且執(zhí)行簡(jiǎn)單方便，可以有效改善用戶負(fù)荷 曲線，降低用戶尖峰負(fù)荷，從而降低區(qū)域供電網(wǎng)絡(luò)的尖峰負(fù)荷。本發(fā)明方法在確保用戶正常 用電情況下，減輕用電高峰時(shí)段的空調(diào)負(fù)荷，不會(huì)對(duì)用戶產(chǎn)生立即的影響，不僅可以使用戶 獲得直接的電費(fèi)節(jié)省和節(jié)能補(bǔ)貼，而且可以提高用戶用電靈活性和用電效率，提高用戶對(duì) 電網(wǎng)調(diào)峰的貢獻(xiàn)能力，保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。本發(fā)明針對(duì)空調(diào)負(fù)荷參與電網(wǎng)削峰的調(diào)控 手段，可應(yīng)用于日后日益發(fā)展起來(lái)的電力需求響應(yīng)事件的策略分配、用戶端控制指令設(shè)計(jì) 等，使得需求響應(yīng)有效執(zhí)行，抑制電網(wǎng)尖峰負(fù)荷增長(zhǎng)、改善電力負(fù)荷曲線、確保電網(wǎng)穩(wěn)定、安 全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用、安裝方便，操作簡(jiǎn)單，成本低，安全可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0036] 圖1是本發(fā)明一種利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法的總體實(shí)施路線 圖；
[0037] 圖2至圖10為各個(gè)負(fù)荷調(diào)控方法的實(shí)施效果。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 參閱圖1至圖10所示的一種利用空調(diào)負(fù)荷調(diào)控降低電網(wǎng)尖峰負(fù)荷的方法，所述方 法包括空調(diào)設(shè)備本身結(jié)構(gòu)、空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法和空調(diào)系統(tǒng)分類(lèi)以及其降負(fù)荷潛力分析；所 述空調(diào)負(fù)荷調(diào)控方法包括對(duì)空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域參數(shù)、風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)、循環(huán)設(shè)備參數(shù)調(diào)整和中央主 機(jī)設(shè)備參數(shù)的調(diào)整方法；所述空