[發明專利]與電網互動的商業樓宇中央空調負荷調控系統及其方法

有效

• 申請號: 201210364602.6
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102901188A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 葉劍斌;陳新賀;李天陽;艾臻;蔣超;劉瓊;張晨光
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統用電技術領域，具體涉及一種與電網互動的商業樓宇中央空調負荷調控系統及其方法。

背景技術

伴隨著全球經濟的高速發展以及人民生活水平的不斷提高，各種類型的空調得到了廣泛應用，我國一些大中城市和經濟發達省份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40％，并且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緊缺的重要原因。

據統計，我國商業樓宇中央空調負荷占樓宇總負荷的40%左右，并且這些負荷主要集中在夏季用電高峰期的數百小時內，其負荷的快速增長和集中使用對電網安全和電力平穩運行產生較大影響。如果單純依靠增加裝機容量來滿足短暫的尖峰用電，需要付出巨大的投資，同時導致設備利用率較低，能源的使用效率和整體經濟性不高。因此通過技術手段在用電高峰期降低商業樓宇中央空調負荷，能夠起到削減電網尖峰負荷、減少發電設備投資，提高電網供電安全性的重要作用。

目前一些地方利用商業樓宇中央空調負荷的可控性，在電網高峰時對空調負荷進行調整，對電網削峰起到了一定作用，但是存在著以下不足：

一、商業樓宇中央空調負荷的可調整負荷容量缺乏科學計算方法，沒有綜合考慮空調運行和環境等多種因素，空調負荷調控缺乏客觀依據。

二、商業樓宇中央空調與電網之間缺少信息的動態交流和溝通，導致空調負荷調整的計劃和執行孤立于電網，無法最大限度發揮商業樓宇中央空調對電網的削峰作用。

三、由于在空調負荷調整過程中沒有對環境參數的實時跟蹤監測和計算，空調控制策略不能動態隨環境條件變化，很難保證空調負荷調整與環境的協調性。

因此，如何在滿足商業樓宇環境需求的前提下，充分發揮商業樓宇中央空調對電網削峰的支持作用，成為了亟待解決的一個問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種與電網互動的商業樓宇中央空調負荷調控系統及其方法，本發明實現了商業樓宇中央空調與電網的雙向互動，使得供電企業能夠根據各商業樓宇中央空調上送的可調控負荷容量制定合理的負荷調控計劃，充分利用商業樓宇中央空調對電網的削峰作用；商業樓宇中央空調充分發揮需求側響應，既保證了樓宇環境的適宜性，又實現了商業樓宇的節能，提高了樓宇整體用能的經濟性。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種與電網互動的商業樓宇中央空調負荷調控系統，其改進之處在于，所述系統包括：

數據采集裝置2：用于商業樓宇數據以及負荷控制數據的采集和數據格式轉換及存儲；

可控負荷計算裝置3：用于在線計算商業樓宇中央空調可控負荷容量大小，并將計算結果上送給電網側；

控制策略生成裝置4：從所述數據采集裝置2獲取電網側的負荷控制數據，匹配策略預案專家庫，分析生成中央空調控制策略；

策略預案專家庫5：存儲商業樓宇中央空調運行負荷特性預先制定的控制策略，根據負荷削減量數據和當前空調運行參數給出推薦控制策略；

控制策略執行裝置6：用于將生成的控制策略分解下發到終端設備1的空調管理系統，執行對中央空調的控制，同時根據中央空調的實時運行參量和環境數據進行閉環調整；

顯示界面裝置7：用于商業樓宇中央空調與電網互動的過程數據展示；

告警處理裝置8：用于發出告警信息；

所述可控負荷計算裝置3、數據采集裝置2和控制策略執行裝置6分別與終端設備1進行通信。

其中，所述數據采集裝置分別與可控負荷計算裝置3、控制策略生成裝置4和控制策略執行裝置6進行通信；

所述控制策略生成裝置4分別與控制策略執行裝置6和策略預案專家庫5進行通信；

所述控制策略執行裝置6分別與終端設備1的空調管理系統、顯示界面裝置7和告警處理裝置8進行通信；

所述可控負荷計算裝置3分別與終端設備1的負荷控制終端和顯示界面裝置7進行通信。

其中，所述終端設備1包括負荷控制終端11、智能電表12、環境傳感器13和空調管理系統14。

其中，所述數據采集裝置2采集終端設備1的數據；包括數據采集器；所述數據采集器將采集的商業樓宇數據以及負荷控制數據的輸入到處理器進行處理；處理結束后將商業樓宇數據存儲到硬盤存儲器，將負荷控制數據輸入到控制策略生成裝置4。