CN106855288A - 一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法。其包括以下方面：空调设备本身结构组成分析和空调系统分类以及其降负荷潜力分析；不同类型的空调负荷所采取的不同的调控方法，包括对空调系统区域参数、风系统参数、循环设备参数调整、中央主机设备参数的调整方法；各种调整方法细则；电力高峰期过后，将设备恢复到正常控制水平的设备恢复方法。本发明针对空调负荷参与电网削峰的调控手段，可应用于日后日益发展起来的电力需求响应事件的策略分配、用户端控制指令设计等，使得需求响应有效执行，抑制电网尖峰负荷增长、改善电力负荷曲线、确保电网稳定、安全、经济地运行，其结构简单，使用、安装方便，操作简单，成本低，安全可靠。

Description

一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法

技术领域

本发明涉及的是电力需求响应领域，具体涉及一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法。

背景技术

根据国家电力调度中心统计，我国电网峰谷差逐年增大，多数电网高峰负荷增长幅度在10％左右甚至更高，而低谷负荷增长幅度则维持在5％左右甚至更低，峰谷差的增加幅度大于负荷的增长幅度，电网最大峰谷差的增加大于平均峰谷差的增加。调峰是电网必须面对的问题，且调峰任务重、难度大。

西方发达国家为解决电网调峰问题，大多从电网的结构设计、网内机组构成比例以及用电侧政策方面综合考虑，化解电网供需矛盾、缩小峰谷差、提高电网经济运行。我国依旧以火电机组调峰为主，传统的调峰方式如火电机组启停调峰、水电机组调峰存在着容量不足、频繁启停造成机组设备寿命损耗、低负荷运行方式经济性差的问题和不足。鉴于此，近年来需求侧管理逐渐得到重视，电力部门采取有效激励、诱导措施以及适宜的运作方式，使得用户提高终端用电效率，改变用电方式，在电网负荷高峰时段降低用电需求，有利于减轻发电机组负担。

目前，商业用户的负荷增长迅速，对电网安全和电力平稳运行产生了较大的影响，而其中空调负荷的急剧增长已成为夏季电网负荷曲线恶化和电力紧缺的重要原因。从近年来的用户侧资源管理的负荷调研统计结果来看，空调负荷在夏季尖峰负荷增长中占比约在30％甚至更高。国家能源局也表示，为配合电力需求侧管理，制定更合理的迎峰度夏政策，对于电力缺口的负荷预测重点和难点均在于空调负荷。商业用户负荷可控性较大，较为灵活，调整潜力巨大，调整空调负荷对于改变商业用户曲线、实现电网尖峰抑制具有重要意义。

已有的需求侧管理、需求响应手段通常通过技术、经济、行政引导等手段，引导用户改变用电方式，减少尖峰负荷需求，实现错峰。如直接负荷控制、可中断负荷控制、适当的电价政策(分时电价、峰谷电价)、节电奖励等；或依靠蓄能装置转移峰值负荷、或利用各种高效节能装置提高终端用能效益，如高效照明、高效电动机、变频调速泵机等等。这些措施丰富了电力需求侧管理体系，但依然有待完善。除了在电价政策、激励机制、电价结构调整、对需求侧管理的认识等方面有待完善，这些措施中依然没有针对商业楼宇中占比最重的空调负荷提出过较为完善的、可操作、可量化的调整手段。不利于电力需求响应的执行，不利于终端用户发挥其对改善电网负荷曲线的贡献潜力。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，是一种针对空调负荷参与电网削峰的调控手段，可应用于日后日益发展起来的电力需求响应事件的策略分配、用户端控制指令设计等，使得需求响应有效执行，抑制电网尖峰负荷增长、改善电力负荷曲线、确保电网稳定、安全、经济地运行，且结构简单，使用、安装方便，操作简单，成本低，安全可靠

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，包括以下方面：空调设备本身结构组成分析和空调系统分类以及其降负荷潜力分析；不同类型的空调负荷所采取的不同的调控方法，包括对空调系统区域参数、风系统参数、循环设备参数调整和中央主机设备参数的调整方法；各种调整方法细则：电力高峰期过后，将设备恢复到正常控制水平的设备恢复方法。

作为优选，所述对中央空调所有组成环节特征进行分类，包括风系统、主机类型、是否含电重热设备、一二次循环系统，根据这些环节的技术特征进行归类，分析不同类型的设备的降负荷潜力。

作为优选，所述不同类型设备的降负荷潜力，包括对电重热器的限制、对风机启停的限制、对风机变频驱动的限制、对冷却循环装置中的制冷剂和变频驱动限制、对主机设备的启停限制以及对主机变频驱动的限制。

作为优选，所述空调系统分类方法根据一、二次侧设备的不同技术特征，将中央空调系统分为A、B、C、D四种类型：

A：恒风量中央设备；

B：变风量中央设备；

C：恒风量成套设备；

D：变风量成套设备。

作为优选，所述中央空调负荷调控方法包括区域参数调整、风系统调整、循环设备调整和中央主机设备参数的调整方法。

作为优选，所述区域参数调整包括全局温度调整和预制冷两种方法：

1)全局参数调整其特征是对所控区域具有全局平滑控制的系统，可通过提高或降低温度设置参数来减少需量，从而降低空调系统电负荷；

2)预制冷其特征是对于冰蓄冷空调系统，可以在电力高峰期前，减少区域温度设置值以存储楼宇的冷却能量，并在电力高峰期间增加区域温度设置值以减轻风机和冷却系统负荷，从而达到降负荷的目的。

作为优选，所述风系调整包括管道静压力现在、风机变频设置、关闭部分风机和冷却阀门限制：

1)管道静压力限制其特征是改变管道静压力设置值，以减少风机功率；

2)风机变频限制其特征是限制或减小风机变频驱动速度或入口导流叶片位置，以降低风机功率；

3)关闭部分风机其特征是针对一些并联风机，限制运行风机数量，或关闭整套风机系统，从而降低风系统负荷；

4)冷却阀门限制其特征是针对具有变频驱动的设备，限制冷却阀门开度来降低风机负荷。

作为优选，所述各种调整方法的具体参数最大程度上限制对用户产生影响的前提下，确保降低尖峰电力负荷，根据所需降低负荷的程度，调整被控参数，包括：

1)全局温度调整：温度调整范围在2～4℃；

2)预制冷：蓄冷时段在高峰期来临的5～10小时前；蓄冷时段温度设定在19.4℃～20.6℃；高峰期时段期间，释放冷量时，温度设定在舒适度区间的中间值，即22.8℃；

管道静压力减小：减小程度在10～20％；

风机变频限制：限制程度在20％～30％；

冷却阀门限制：限制程度在20％～30％；

增加冷冻水温度：温度增加程度在1～2℃。

作为优选，所述设备恢复方法包括缓慢恢复参数设置值、连续恢复被控设备运行、延长设备调整时间，其是避免在电力高峰期结束后因用户设备恢复到正常使用水平而产生回弹高峰。

本发明的有益效果是：本发明方法针对中央空调负荷进行合理调控，可操作性强，且执行简单方便，可以有效改善用户负荷曲线，降低用户尖峰负荷，从而降低区域供电网络的尖峰负荷。本发明方法在确保用户正常用电情况下，减轻用电高峰时段的空调负荷，不会对用户产生立即的影响，不仅可以使用户获得直接的电费节省和节能补贴，而且可以提高用户用电灵活性和用电效率，提高用户对电网调峰的贡献能力，保障电网经济可靠运行。本发明针对空调负荷参与电网削峰的调控手段，可应用于日后日益发展起来的电力需求响应事件的策略分配、用户端控制指令设计等，使得需求响应有效执行，抑制电网尖峰负荷增长、改善电力负荷曲线、确保电网稳定、安全、经济地运行，其结构简单，使用、安装方便，操作简单，成本低，安全可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法的总体实施路线图；

图2-图10为各个负荷调控方法的实施效果。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，所述方法包括：空调设备本身结构组成分析和空调系统分类以及其降负荷潜力分析；不同类型的空调负荷所采取的不同的调控方法，包括对空调系统区域参数、风系统参数、循环设备参数调整和中央主机设备参数的调整方法；各种调整方法细则：电力高峰期过后，将设备恢复到正常控制水平的设备恢复方法。

所述对中央空调所有组成环节特征进行分类，包括风系统、主机类型、是否含电重热设备、一二次循环系统，根据这些环节的技术特征进行归类，分析不同类型的设备的降负荷潜力。

所述不同类型设备的降负荷潜力，包括对电重热器的限制、对风机启停的限制、对风机变频驱动的限制、对冷却循环装置中的制冷剂和变频驱动限制、对主机设备的启停限制以及对主机变频驱动的限制。

所述空调系统分类方法根据一、二次侧设备的不同技术特征，将中央空调系统分为A、B、C、D四种类型：

A：恒风量中央设备；

B：变风量中央设备；

C：恒风量成套设备；

D：变风量成套设备。

所述中央空调负荷调控方法包括区域参数调整、风系统调整、循环设备调整和中央主机设备参数的调整方法。

所述区域参数调整包括全局温度调整和预制冷两种方法：

1)全局参数调整其特征是对所控区域具有全局平滑控制的系统，可通过提高或降低温度设置参数来减少需量，从而降低空调系统电负荷；

2)预制冷其特征是对于冰蓄冷空调系统，可以在电力高峰期前，减少区域温度设置值以存储楼宇的冷却能量，并在电力高峰期间增加区域温度设置值以减轻风机和冷却系统负荷，从而达到降负荷的目的。

所述风系调整包括管道静压力现在、风机变频设置、关闭部分风机和冷却阀门限制：

1)管道静压力限制其特征是改变管道静压力设置值，以减少风机功率；

2)风机变频限制其特征是限制或减小风机变频驱动速度或入口导流叶片位置，以降低风机功率；

3)关闭部分风机其特征是针对一些并联风机，限制运行风机数量，或关闭整套风机系统，从而降低风系统负荷；

4)冷却阀门限制其特征是针对具有变频驱动的设备，限制冷却阀门开度来降低风机负荷。

所述各种调整方法的具体参数最大程度上限制对用户产生影响的前提下，确保降低尖峰电力负荷，根据所需降低负荷的程度，调整被控参数，包括：

1)全局温度调整：温度调整范围在2～4℃；

2)预制冷：蓄冷时段在高峰期来临的5～10小时前；蓄冷时段温度设定在19.4℃～20.6℃；高峰期时段期间，释放冷量时，温度设定在舒适度区间的中间值，即22.8℃；

管道静压力减小：减小程度在10～20％；

风机变频限制：限制程度在20％～30％；

冷却阀门限制：限制程度在20％～30％；

增加冷冻水温度：温度增加程度在1～2℃。

所述设备恢复方法包括缓慢恢复参数设置值、连续恢复被控设备运行、延长设备调整时间，其是避免在电力高峰期结束后因用户设备恢复到正常使用水平而产生回弹高峰。

其中，图1是本发明一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法的总体实施路线图；说明了本发明方法的总体思路和负荷调控策略的执行顺序。

其中，图2至图10为各个负荷调控方法的实施效果；分别引用国内外需求响应试点项目的实证结果进行说明。

其中，图2是LBNL(某国实验室，下文同)试点试验中的全局温度调整策略实施效果图，当高峰时段来临时，需求从400kW降到300kW(100kW的暂时节省)。一小时后，整个楼宇负荷缓慢上升，从这时开始楼宇总负荷稳定下降，保持在50kW的负荷节省水平(稳定节省)，直至楼宇被占用时段结束。没有回弹高峰。

其中，图3是预制冷调控策略稳定设定值范围。包括轻度、中度、深度预制冷策略的蓄冷时间段和温度参数调整程度。

其中，图4显示了7月中旬的某楼宇某一抽样试验。白天制冷需求相对平稳，第二高峰出现在接近楼宇被使用时段开始时(7:00am)。每一预制冷策略都导致楼宇使用阶段的制冷需求下降，特别是在早晨。预制冷程度越大，高峰期负荷下降越多。

其中，图5中，风系统的气流速度和总压力初始位置在点a，fancurve1风机曲线1上，表示其正常运行时的设置。当静压减小，系统曲线由curve1转变成curve2。此策略下，风机变频速度减小以适应新的管道静压力，这导致了风机曲线fan curve由1到2；管道静压力减小时，变风量风机阀门开度变大以传输同样速率的气流；如图显示，压力-空气流速之间的关系如图上fan curve2的b点所示，由气流速度和总压力值统计得出；随着风机速度减小，功率也减小，power curve1到2，power曲线描述了此策略下需求节省的效果；

其中，图6显示了某大学图书馆在风机变频驱动限制策略下的实施效果。风机功率的削减大多是通过风机变频限制实现的。正常运行情况下，大多数风机运行在100％最大风速。对比基准线，高峰期时段将风机最大风速被限制在70％，风机功率能降低17％；若在高峰期时，将风机最大风速若限制在60％，风机功率能降低35％。

其中，图7为一所大学的制药实验室在三座楼宇中使用关闭部分风机的策略的实施效果，即办公室、礼堂、餐厅。礼堂的一半数量的定风量空气处理单元关闭了三小时，餐厅和办公室一半数量的风机关闭了一小时。图7显示了楼宇功率负荷和三座楼宇的基准负荷。可清楚地看到，在1:00pm礼堂一半风机关闭后，整个楼宇负荷下降了71kW；2:00pm至2:15pm，当餐厅和办公室一半数量的风机关闭，楼宇负荷下降了57kW。在3:00pm当餐厅和办公室风机回到100％工作状态，而礼堂风机依旧处于50％关闭，从2:45pm至3:00pm，总需求节省达到了164kW占尖峰负荷的28％。

其中，图8显示了冷却阀门开度策略的实施效果，图中展示了某图书馆的制冷需求，由图书馆主机耗水量以及中央主机设备电力负荷与总冷冻水供应量Btu/h的比例计算得出。制冷功率在高峰时段开始时下降的比较明显。

其中，图9为国内智能用电实证项目中的试验结果，采用了调整主机出水温度策略。11:30开始，将冷冻水出水温度调至7℃，稳定后逐级冷冻水在7.1℃，供回水温差2.7℃；12:30水温调至8℃，供回水温差2.6℃；16:25将水温调回7℃，室温仍然变化不大。与基准线对比，策略期间最高降负荷182.13kW，占峰值的11.8％；平均降负荷107.65kW，占峰值负荷的7％。

其中，图10为国内智能用电实证项目中的试验结果，采用了关闭部分主机的策略，图中展示了7月30日和8月1日两天的实施效果。7月30日13:00关闭两台主机，15:00重新开启两台主机；8月1日13:00关闭一台主机，15:00重新开启该主机。

7.30策略后一小时比前一小时平均用能水平下降了724.03kW，占峰值的41.9％；与基准线对比，13:00～15:00策略期间，最高降负荷738.4kW，占峰值的42.8％；平均降负荷443.35kW，占峰值的25.7％。

8.1策略后一小时比前一小时平均用能水平下降了264.19kW，占峰值的14.9％；与基准线对比，13:00～15:00策略期间，最高降负荷477.1kW，占峰值的26.9％；平均降负荷352.96kW，占峰值的19.9％

为了配合需求响应、需求侧管理等项目执行，确保电网峰值负荷抑制效果，提高终端用户对电网削峰的贡献程度，克服现有负荷调控手段动态性能欠缺的不足，针对对空调负荷缺乏统一、标准的控制手段的现状，本发明针对商业楼宇中负荷占比最重的中央空调负荷/HVAC系统，提出面向电网削峰需求的空调负荷/HVAC系统调控方法。

通过对空调负荷调控的负荷减少量(kW)取决于HVAC系统的可控性，而HVAC系统的可控性取决于设备设计和机械系统的结构，尖峰负荷的抑制效果在很大程度上取决于将要被控制的机械系统的类型和结构。因此本发明从空调系统各环节设备类型考虑，分析其负荷调控空间及方法。从HVAC系统的风系统、冷却装置、主机设备、排热端考虑此问题：

表1.各种类型中央空调设备负荷调控潜力

上述表格描述了中央空调设备的各个环节中的负荷调控潜力，根据中央空调设备的一、二次系统属性进行分类，将空调负荷调控方法分为区域控制、风系统控制、中央设备控制等类型，不同类型的空调系统具有不同的调控方法，如表2和表3所示：

表2.中央空调系统分类

表3.各类空调系统负荷调控方法

其中“√”是指该类型中央空调可以使用此调控方法；

其中“*”是指此调控方法可应用于组装系统，通过减少关闭一些压缩机。

需要指出的是，为了使得用户在高峰期结束时恢复到正常使用水平，需要注意在设备恢复时避免产生回弹高峰。所谓回弹高峰，即在用电负荷高峰期结束后，因楼宇用户用电设备恢复正常而产生的反弹高峰。避免回弹高峰的设备恢复方法有以下三种：

1)缓慢恢复：

缓慢恢复策略将要恢复被控制的目标参数，若使用的是全局温度调整策略，区域设定值应该逐渐被恢复至正常设定值，若使用的是限制风机变频策略，风机变频限制需要逐渐上升，设置值应该以小增量线性地阶梯式地恢复；

2)连续设备恢复：

若被调控策略控制的设备有多个，在一定的时间间隔，回弹高峰可通过将每一被控设备的设置值一个一个地恢复至正常设定值来抑制；如全局温度调整策略，正常的区域设定值可通过一个一个恢复VAV箱内设定值实现。相似的，对于风机数量减少策略，风机一个一个地恢复运行；连续恢复策略可以分散短暂的启动尖峰，避免整个楼宇的需求尖峰；

3)延长调控控制时间：

尽管缓慢恢复策略是削峰效益最大化的关键，但对楼宇的EMCS系统编程将会是十分复杂的，甚至在一些楼宇中不具备这样的EMCS系统，或在一些EMCS系统中根本不可能实现；避免回弹的另一方法是延长调控控制时间，直到楼宇空闲；此方法可被应用在那些在下午5、6点钟关门的办公楼、零售店里；

结合实施案例说明本发明方法，对各个空调负荷调控方法进行详细说明，其实施效果见说明书附图。实施方法将从各调控方法前提条件、补偿时间、操作细则、恢复策略、降负荷估算等方面进行说明。

其中补偿时间定义如下：对于一个大型的中央空调系统，由于来自于风机电机、泵机电机、主机压缩机以及冷却塔风机的“热飞轮效应”，要花15至30分钟的时间来达到所希望的电力负荷的降低；所以需要在高峰期来临前，提前15～30分钟执行调整动作；本发明中称之为“补偿时间”，下文同。

1.全局温度调整：

1)前提条件：

①ABCD四类空调系统均适用

②设备设备具有DDC区域控制，可以全局控制被控区域温度。

2)补偿时间：15分钟；

3)操作细则：根据所希望的降负荷程度选择调整程度(中度控制、深度控制)，此调控策略有绝对调整和相对调整两种类型，操作如下：

①绝对调整：

制冷季节：区域温度设定值设置在24℃(中度控制)/26℃(深度控制)；

供暖季节：区域温度设定值设置在21℃(中度控制)/19℃(深度控制)。

②相对调整：

制冷季节：区域温度设定值增加2℃(中度控制)/4℃(深度控制)；

供暖季节：区域温度设定值减少2℃(中度控制)/4℃(深度控制)。

4)恢复策略：

可以延长调控时间，直至楼宇被占用时间结束。若因客观原因不能延长调控时间，则使用缓慢恢复策略。即在每半小时内恢复系统温度设定值2℃，系统负荷可以缓慢爬升。

5)降负荷估算：

测量全楼总负荷(kW)来验证负荷的减少。例如，在炎热夏季当多数室内温度达到同一水平时，测试现场负荷(kW)。然后，将室内温度设定值升高2℃。一旦达到了设定值，进行另一组现场测试。对于制冷季节，可以从设定值的变化来估计电负荷减少，被表示为使用地每平方米每升高1℃所减少的kW数(kW/C/m2)；

2.预制冷：

1)前提条件：

①ABCD四类空调系统均适用；

②设备具有DDC区域控制，可以全局控制被控区域温度；

③设备具有蓄冷功能。

2)补偿时间：5～10小时；

3)操作细则：

本调控策略因热量存储和释放方式的不同而不同。如：楼宇热量是通过自然冷却还是机械通风、具备/不具备机械制冷。预制冷可用在楼宇非使用时段或使用时段的非高峰期，通常是在早上。在白天气温波动很大的天气下，有可能不用机械制冷就可达到预冷楼宇的目的。根据所希望的降负荷程度选择调整程度。

在楼宇未被使用时段将区域温度设定在16℃，取决于建筑结构类型，让制冷系统运行至少5～10小时。当楼宇开始被使用时(上班时间)逐渐升高区域温度设定值，从16℃逐渐升高至舒适度限制的最高值，直到高峰期过后，可以的话延长至楼宇被占用时间结束后(下班时间)。表4展示了不同程度的预制冷试验实例，图3示意了温度设定值的范围，其中“夜间设置”为基准值，即用于与其他策略比较的基准线的值。

表4.不同程度的预制冷调控策略细则

4)恢复策略：可以延长调控时间，直至楼宇被占用时间结束。

5)降负荷估算：测量全楼总负荷(kW)来验证负荷的减少。测量方法同策略1.全局温度调整。

3.管道静压力减小：

1)前提条件：

①B、D类空调系统适用，即一次系统为变风量系统的设备，若空气处理单元装有变频驱动控制将更有效；

②装有管道静压力传感器，控制系统有能力控制管道静压力值；

③所有的变风量空调箱在当前的管道静压力设定值下合理正常运行。

2)补偿时间：变风量风机管道静压力设定值的减小可能会立即使风机功率减小.因为在风机压力控制环中有很少的热容量，所有变风量风机静压力是动作最迅速的环节，不需要补偿时间。

3)操作细则：根据需要降负荷的程度选择调整程度，包括绝对调整和相对调整两种方法：

①绝对调整：设定新的静压力设置值比预设静压力数值低10％(中度控制)/20％(深度控制)；

②相对调整：设定新的静压力设置值比当前运行静压力数值低10％(中度控制)/20％(深度控制)。

4)恢复策略：为避免回弹高峰，一次只对一个风机将管道静压设定值恢复，其余的风机在几分钟的间隔内依次恢复。

4.风机变频限制：

1)前提条件：

①适用系统：B、D类空调系统，且空气处理单元装有风机变频调速设备的系统；

②控制器可以通过变频控制器来限制风机的最大速度；

2)补偿时间：10分钟(绝对调整)/15分钟(相对调整)；

3)操作细则：根据需要降负荷的程度选择调整程度，包括绝对调整和相对调整两种方法：

①绝对调整：限制风机最大速度至80％(中度控制)/70％(深度控制)；

②相对调整：限制风机最大速度比当前减少20％(中度控制)/30％(深度控制)。

4)恢复策略：为避免回弹高峰，一次只对一个风机将最大速度设定值恢复至正常水平，其余的风机最大速度在几分钟的间隔内依次恢复。

5.关闭部分风机：

1)前提条件：

①ABCD四类空调系统均适用；

②含并联空气处理单元的装置。

2)补偿时间：15分钟：

3)操作细则：关闭部分并联风机或整套设备。例如，高峰期来临时，关闭A区域50％的风机；继而关闭B区域50％的风机。对于并联恒风量风机，要防止任何离线风机启动，以防止提高已经关闭了的负载。对于装有变频驱动控制的风机，要对剩下未关闭的还在供风的风机进行变频限制。

4)恢复策略：为避免回弹高峰，一次只对一个区域的风机进行恢复启动，其余的风机在每几分钟的间隔内依次恢复启动。

5)降负荷估算：测量风机功率以确认负荷节省。

6.冷却阀门限制：

1)前提条件：

①适用于A、B类空调系统，即中央设备系统；但二次侧冷冻水循环系统需要是可变流量的设备；

②空气处理单元需要具有冷冻水冷却盘管，控制器可现在冷冻水阀门开度。

2)补偿时间：15分钟；

3)操作细则：根据需要降负荷的程度选择调整程度(中度控制、深度控制)，包括绝对调整和相对调整两种方法：

①绝对调整：限制冷冻水阀门开度至80％(中度控制)/70％(深度控制)；

②相对调整：限制冷冻水阀门开度比当前减少20％(中度控制)/30％(深度控制)。

4)恢复策略：高峰期结束后为避免泵和主机压缩机的负荷冲击，一次只恢复一个被限制的阀门。

5)降负荷估算：此策略较难估算预期的电力负荷的减少，测量全楼总负荷来确认负荷节省。

7.增加冷冻水温度：

1)前提条件：

①适用于A、B类空调系统，即中央设备系统；

②控制器必须是可以控制冷冻水出水温度设定值的；

2)补偿时间：15分钟：

3)操作细则：可接受的主机出水温度范围在7.2℃～10℃内，根据需要降负荷的程度选择调整程度(中度控制、深度控制)，包括绝对调整和相对调整两种方法：

①绝对调整：将主机出水温度设定值设定在8℃(中度控制)/9℃(深度控制)；

②相对调整：将主机出水温度设定值增加1℃(中度控制)/2℃(深度控制)。

4)恢复策略：高峰期后为避免主机压缩机负荷的突然冲击，缓慢地增加主机出水温度至正常运行水平，每10分钟恢复主机出水温度1℃。

5)降负荷估算：可以查询主机性能曲线来估算效率提升，需要经历不同水平的冷冻水出水温度来确定可能的增加温度和预期的电力负荷减少的水平。测量全楼负荷(kW)以确定负荷节省量。

8.关闭部分主机：

1)前提条件：

①适用于A、B类空调系统，即中央设备系统；

②中央制冷单元由2太或多台主机组成；

③控制系统可以现在主机启停。

2)补偿时间：30分钟：

3)操作细则：

①若所有主机容量大小一致，则确定效率最低的主机并限制该主机启动，并且将二次侧冷冻泵限制在高峰期来临前的水平，以防止高峰期时因主机的关闭而升高了泵的负载。

②若所有主机容量大小不一致，则确定容量最大的且在高峰期间不需要的主机，限制该主机启动，并且将二次侧冷冻泵限制在高峰期来临前的水平，以防止高峰期时因主机的关闭而升高了泵的负载。

4)恢复策略：为避免二次侧水泵以及主机压缩机的冲击负荷，高峰期结束后逐渐恢复被关闭的主机，每15分钟恢复1台。

5)降负荷估算：了解主机不同负荷率下的负荷曲线，对主机进行分项计量。使用分项计量表数据来估算负荷节省。

本发明一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法的有益效果是：本发明方法针对中央空调负荷进行合理调控，可操作性强，且执行简单方便，可以有效改善用户负荷曲线，降低用户尖峰负荷，从而降低区域供电网络的尖峰负荷。本发明方法在确保用户正常用电情况下，减轻用电高峰时段的空调负荷，不会对用户产生立即的影响，不仅可以使用户获得直接的电费节省和节能补贴，而且可以提高用户用电灵活性和用电效率，提高用户对电网调峰的贡献能力，保障电网经济可靠运行。本发明针对空调负荷参与电网削峰的调控手段，可应用于日后日益发展起来的电力需求响应事件的策略分配、用户端控制指令设计等，使得需求响应有效执行，抑制电网尖峰负荷增长、改善电力负荷曲线、确保电网稳定、安全、经济地运行，其结构简单，使用、安装方便，操作简单，成本低，安全可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，包括以下方面：(1)、空调设备本身结构组成分析和空调系统分类以及其降负荷潜力分析；(2)、不同类型的空调负荷所采取的不同的调控方法，包括对空调系统区域参数、风系统参数、循环设备参数调整和中央主机设备参数的调整方法；(3)、各种调整方法细则：电力高峰期过后，将设备恢复到正常控制水平的设备恢复方法。

2.根据权利要求1所述的一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述的空调系统所有组成环节特征进行分类，包括风系统、主机类型、是否含电重热设备、一二次循环系统，根据这些环节的技术特征进行归类，分析不同类型的设备的降负荷潜力。

3.根据权利要求2所述的一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述不同类型设备的降负荷潜力，包括对电重热器的限制、对风机启停的限制、对风机变频驱动的限制、对冷却循环装置中的制冷剂和变频驱动限制、对主机设备的启停限制以及对主机变频驱动的限制。

4.根据权利要求2所述的一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述空调系统分类方法根据一、二次侧设备的不同技术特征，将中央空调系统分为A、B、C、D四种类型：

A：恒风量中央设备；

B：变风量中央设备；

C：恒风量成套设备；

D：变风量成套设备。

5.根据权利要求1所述的利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述中央空调负荷调控方法包括区域参数调整、风系统调整、循环设备调整和中央主机设备参数的调整方法。

6.根据权利要求5所述的利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于：所述区域参数调整包括全局温度调整和预制冷两种方法：

(1)全局参数调整其特征是对所控区域具有全局平滑控制的系统，可通过提高或降低温度设置参数来减少需量，从而降低空调系统电负荷；

(2)预制冷其特征是对于冰蓄冷空调系统，可以在电力高峰期前，减少区域温度设置值以存储楼宇的冷却能量，并在电力高峰期间增加区域温度设置值以减轻风机和冷却系统负荷，从而达到降负荷的目的。

7.根据权利要求5所述的利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述风系统参数调整包括管道静压力现在、风机变频设置、关闭部分风机和冷却阀门限制：

(1)管道静压力限制其特征是改变管道静压力设置值，以减少风机功率；

(2)风机变频限制其特征是限制或减小风机变频驱动速度或入口导流叶片位置，以降低风机功率；

(3)关闭部分风机其特征是针对一些并联风机，限制运行风机数量，或关闭整套风机系统，从而降低风系统负荷；

(4)冷却阀门限制其特征是针对具有变频驱动的设备，限制冷却阀门开度来降低风机负荷。

8.根据权利要求1所述的一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于，所述各种调整方法的具体参数最大程度上限制对用户产生影响的前提下，确保降低尖峰电力负荷，根据所需降低负荷的程度，调整被控参数，包括：

(1)全局温度调整：温度调整范围在2～4℃；

(2)预制冷：蓄冷时段在高峰期来临的5～10小时前；蓄冷时段温度设定在19.4℃～20.6℃；高峰期时段期间，释放冷量时，温度设定在舒适度区间的中间值，即22.8℃；

管道静压力减小：减小程度在10～20％；

风机变频限制：限制程度在20％～30％；

冷却阀门限制：限制程度在20％～30％；

增加冷冻水温度：温度增加程度在1～2℃。

9.根据权利要求1所述的一种利用空调负荷调控降低电网尖峰负荷的方法，其特征在于：所述设备恢复方法包括缓慢恢复参数设置值、连续恢复被控设备运行、延长设备调整时间，其是避免在电力高峰期结束后因用户设备恢复到正常使用水平而产生回弹高峰。