[發明專利]基于用戶主動安全響應的空調智能調節裝置

有效

• 申請號: 201010571606.2
• 申請日: 2010-12-03
• 公開（公告）號: CN102486330A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 黎燦兵;薛晨;曹一家;曹小明
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: F24F11/00
• 分類號: F24F11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電氣領域，具體而言，涉及一種基于用戶主動安全響應的空調智能調節裝置。

背景技術

一、需求響應

需求響應是在電力需求側管理的基礎上發展起來的短期負荷響應行為和市場機制，它指用戶在正常的消費方式下，根據市場電價變化或通過激勵報酬機制降低高峰電力需求或在系統可靠性受到威脅時進行反應。通過改變其固有用電模式，使批發電力市場具有價格彈性，從而減少高峰電力負荷，提高系統的可靠性，降低系統的整體成本，提高市場效率，并防止市場成員操縱市場，使市場參與者規避系統安全和價格波動的風險。此外，利用需求響應進行移峰，可以減少傳統電力系統運行需要的備用容量，降低維護電網可靠運行的壓力。

二、可中斷負荷

電力系統中的部分負荷對供電可靠性的要求不是太高，在一定的經濟補償或賠償條件下，對小概率停電事故可以容忍，如可中斷負荷(Interruptible?Load，IL)。按對用戶的補償方式，可中斷負荷分為停電前低電價補償和停電后高電價賠償2類。即戶接受停電概率換取的折扣電價補償與在實際停電后按合約賠償。前者對應于日常的低代價，且像支付發電側備用的容量費那樣，與停電是否實際發生無關；而后者則對應于小概率的高代價，且像支付發電側備用的電量費那樣，只有在實際停電后才支付。

三、空調負荷對我國電網的影響

隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提高，各種空調系統得到了廣泛應用。據測算，我國一些大中城市的空調負荷已占到夏季最大負荷的30％以上，某些地區甚至已經超過了50％，并且該數量在未來幾年還將呈現高速增長態勢。受空調負荷影響，各電網夏季用電負荷迅速增長，峰谷差進一步拉大，空調負荷的急劇增長已經成為夏季電網負荷特性惡化和電力供需緊缺的重要原因。

近年來，對空調負荷進行的研究結果較為一致地表明：空調負荷所占比例增大，其特殊的啟動特性和電壓恢復特性將會對電網的電壓穩定性產生越來越不利的影響。如果系統無功電源不足，則會使電網處于低電壓水平上的無功功率平衡，即通過電壓的降低、負荷吸收無功功率的減少來彌補無功電源的不足。然而，當電壓明顯低于額定值時，空調負荷的無功需求隨電壓下降反而有上升，加劇電網的無功供需緊張局面，增加電網發生電壓崩潰的危險。1987年7月日本東京曾發生過一次令人震驚的電壓崩潰事故，空調類負荷在事故中起很大的負面作用。

因此，必須高度重視空調負荷對電網安全、穩定、經濟運行的影響，積極利用需求管理、用戶主動安全響應等經濟、行政和技術手段，實現空調負荷的有效管理。

四、用戶主動安全響應

為滿足電力系統瞬時供需平衡要求，以往的研究總是從出力側考慮，根據電力負荷變化情況調整發電出力和輸變電設備。作為現有可中斷負荷及需求響應研究的延伸，從負荷側出發，用戶或用電設備根據電網實時運行狀況，如電壓、頻率等，結合電網實時價格信息，主動調整自己的用電行為，控制自身負荷投切狀況，進行避峰用電或錯峰用電，實現經濟用電，協助維護電網的安全穩定運行。通過用戶或用電設備的主動調整來提高電力系統的穩定性和經濟性，是保證電力系統安全有效穩定運行的有效手段之一。為了規避空調負荷對電網的不利影響，本專利基于上述研究成果，發明一種基于用戶主動安全響應的空調智能調節裝置。

發明內容

本發明旨在發明一種基于用戶主動安全響應的空調智能調節裝置。該裝置內嵌響應控制策略表，通過分析實時檢測到的電網頻率及電壓變化，判斷電網實時運行情況，根據策略表調整用電功率與參數。當電網頻率或電壓偏移達到一定響應門檻時，以不影響用戶用電體驗為前提，短期(幾秒鐘至幾分鐘)調整空調運行參數，提高電網保持平衡的能力。

本發明分為頻率檢測模塊、電壓檢測模塊、中央處理模塊、響應控制模塊。

頻率/電壓檢測模塊采用專用頻率/電壓測量芯片，每隔t秒檢測一次電網頻率/電壓，并將數據傳輸到中央處理模塊。