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1、.,1,中央空调周期性启停技术的研发 江苏南京供电公司奇迹QC小组,.,2,三、选择课题 1、2004年是南京市电力供应缺口最大的一年，全市的负荷缺口达到了134万千瓦，约占南京市夏季用电总负荷的三分之一。分析近几年负荷增长的主要构成后，我们不难发现，夏、冬两季负荷急剧增加的主要原因是空调负荷的迅猛增长。空调负荷的急剧增长给电网造成了巨大压力，使得电网供需矛盾异常突出，,2、短时间的空调暂停不会对人体舒适度产生太大影响，也不会影响正常生产、工作，同时能够削弱电网负荷，但目前实现中央空调的短时间暂停这项技术在国内尚属空白。,3、综合上述情况，小组将本次QC课题选定为 “ 中央空调周期性启停技术的
2、研发”,.,3,小组活动时间表,.,4,四、设定目标 削弱15%中央空调平均负荷 备注：中央空调平均负荷=中央空调日用电量/使用时间（小时）,.,5,1、提出方案： 小组运用头脑风暴法，从多个角度提出可供选择的意见、观点，并用亲和图按它们之间相互亲近程度加以归类、汇总：,.,6,C,中央空调主机智能控制器需要专业人员进行安装,.,7,小组对所提出的意见、观点加以整理，得出以下四种方案： 方案一：设定中央空调回水 方案二:通过通讯规约干预中央空调的水温设定 方案三:通过通讯通道对中央空调主机进行干预 方案四:对中央空调循环系统实施分部启停,.,8,2方案分析: 针对上述四个方案,小组选择了南京米
3、兰集团作为试验单位,引入价值工程进行分析,通过计算四个方案的功能评价系数(详见表5-2)资金占用系数(详见表5-3)和价值系数(详见表5-4),以评价最优方案.小组首先对采用这四种方案后,每种方案在15分钟内可转负荷量节约电费量及温度变化情况进行了测算,功能数值计算表,计算四种方案的功能评价系数。（功能评价系数=该方案评定总分/各方案评定总分之和）,.,9,资金占用系数表 （ 资金占用系数=该方案成本/各方案成本之和）,四种方案的功能系数、资金占用系数及价值系数表 （价值系数=功能评价系数 /资金占用系数）,.,10,3、最优方案评定 表5-5：方案评定表,由价值工程的评价标准，我们选出方案三
4、作为本课题的最佳方案,即通过通讯通道对中央空调主机进行干预。,.,11,4、最优方案分解,.,12,干预方式的的选择分析,.,13,(2)通讯方式的选择分析,.,14,实验：小组成员于2005年4月29日对负控通道的信息传输能力进行了实验。以现有的负控通讯通道为实验点，分100次发送了不同流量的字码，并测量负控终端接收到的数据的时间，利用直方图进行了分析：,负控终端接收数据时间表,.,15,从上表中可以看出：Xmin=148, Xmax=1120, 极差 R=1120148=972 取K=10，将数据分为10组 所以组距（h）为 R/k=972/10=97.2100 组的界限值为：1/2=0.
5、5 第一组下限值为: Xmin0.5=1480.5=147.5 第一组上限值为：第一组下限值加组距，即147.5+100=247.5 第二组上限值就是第一组上限值，即247.5，以此类推，定出各组的界限值,.,16,依据界限值，编制出频数分布表,组 界,.,17,：直方图,该直方图中部有一顶峰，左右两边逐渐降低，近似对称，属于正常直方图，小组决定选用负控通道作为最终通讯方式。,.,18,（3）干预点的选择,（4）确定最优方案的分解方案：,.,19,六、制定最优方案，小组制定了对策计划表，,.,20,七、实施情况,实施一： 根据中央空调的运行原理，采集机组主要运行参数，依照暖通专业技术，与有关单
6、位联合制作中央空调智能控制器。 小组根据中央空调运行原理及制冷（热）原理，在有关单位的技术协助下直接从控制电路底层获取有关模拟量，通过一定算法变换为数字信号，或将数字信号经过一定算法转换为模拟量对中央空调主机加以调节控制。,结论：手控中央空调智能控制器实现中央空调主机启停控制率达100%的目标已实现。,.,21,实施二： 用Delphi开发，配以Borlangd的数据库引擎工具BDE，再加上SQL Server 的数据库来实现停机指令发起、减载指令发起、设备状况轮检、设备故障报警以及系统运行日志记录等重要功能。 本系统控制主台软件是由Delphi开发，配以Borlangd的数据库引擎工具BDE
7、，再加上SQL Server 的数据库来实现停机指令发起、减载指令发起、设备状况轮检、设备故障报警以及系统运行日志记录等重要功能。 结论：软件实现5种功能的目标已实现。,.,22,实施三： 采用485数据接口实现负控终端与中央空调智能控制器的连接。 在智能控制器与负控终端的接口方面，小组采用485数据接口将智能控制器与负控终端相连，在负控终端接收到控制主台的指令后，传递相应参数给智能控制器，由智能控制器负责执行有关操作，实现中央空调主机的启停，详见流程图,.,23,米兰集团中央空调主机启停时间表,在中央空调主机实现启停的同时，负控中心主台也能接收到客户端中央空调主机的运行情况的数据反馈。 结论
8、：中央空调智能控制器与负控软件平台双向信息接收成功率达100%的目标已实现。,.,24,八、效果检查,（一）有形效果 效果一： 在中央空调智能控制器前，根据负管中心有关数据表明米兰集团的中央空调的平均负荷占总负荷的56%，小组对米兰集团实施了周期性中央空调启停（每次停止运行15分钟，每一小时为一个周期，每天停止运行4次），同时对空调负荷情况进行了监测。 由监测及计算结果可知，7月20日至8月10日，实施中央空调主机周期性启停后米兰集团中央空调平均负荷仅占总负荷的37.9%，与未实施周期性启停前相比，中央空调的平均负荷下降了18.1%，削减15%中央空调平均负荷的目标已经实现。,.,25,7月2
9、0日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况,.,26,：活动前后效果对比图,.,27,实施效果二：,小组仍以米兰集团为例，通过控制图对实施空调周期性启停后集团内的温度进行了监测。根据室内空气质量标准中的规定：“夏季有空调的场所室内温度设定在2228摄氏度为宜，且不得超过33摄氏度”。由于错峰限电工作的需要，南京市的所有空调使用场所均建议将空调温度设定在28摄氏度。因而我们规定室内温度上升不得超过5度，即28+5+0摄氏度。,将超过28摄氏度后的温度看成应当加以研究并由控制图加以控制的重要质量特性； 由于要控制的温度是计量特性值，因此选用了x R控制图： 每一次智能控制停电后，每6分钟取
10、一次监测数据，连续30分钟进行负荷监测，因此样本容量n=5。每进行一次智能控制停电后，取一个样本。共收集了25个样本数据，即样本个数k为25，并按监测顺序将其记录于表81中。,.,28,R=R/k=67/25=2.68摄氏度,计算各统计量的中心值和控制界限。,R图：CL=R=2.68摄氏度,.,29,.,30,由控制图可以看出，米兰集团的室内温度未超过33摄氏度，室内温度处于受控状态，表明本小组的对策措施有效。,.,31,实施效果三： 通过中央空调主机周期性启停技术控制客户终端的用电负荷，避免了通过拉闸限电来强行甩负荷，虽然降低了客户的舒适度，但是保证了客户生产经营活动的正常进行，将错峰限电带
11、来的影响降到最低。同时，在很大程度上节约了客户的电费支出。以米兰集团为例，每天以使用中央空调8小时计算，在不影响空调主机寿命的前提下，每小时只停主机15分钟，每天停4次，空调每天节约1小时用电时间，一个夏季可节电16000千瓦时，节约电费14400元，在节约用电的同时可减轻电网的负荷压力。,.,32,(二)无形效果 中央空调周期性启停技术的研发在用电负荷高峰期合理分配电力资源，保护电网安全，节约电力资源的同时保证最大效率的电力资源合理利用。同时达到了以下无形效果： 效果一：填补国内中央空调周期性启停技术空白，为新型负荷管理提供了坚实的技术支撑； 效果二：通过行政与技术的手段控制高峰用电负荷，一
12、直是政府与供电公司进行负荷管理的方法，中央空调周期性启停技术的研发，已经较好地解决了这一需求； 效果三：中央空调周期性启停技术的研发大大增强了供电公司在电网高峰时间降低电网负荷能力，缓解了电网压力； 效果四：中央空调周期性启停技术的开发成功，使控制用电更人性化、柔性化。使负控装置的控制半径由用户配电房延伸到用电设备，使控制方案更加丰富提升企业公共形象。,.,33,九、巩固措施及推广 1、巩固措施 巩固措施：为巩固中央空调周期性启停技术，小组又选择了15家单位（单位清单见表9-1）安装了中央空调主机智能控制器，也取得了良好的效果。,.,34,为确保在电网高峰时期能够及时转移负荷，避免同一台主机连
13、续频繁启停，更好的使用中央空调周期性启停技术，小组采用PDPC法，将中央空调轮停方案分解为5套方案（图9-1），以一个小时为一个周期（停机15分钟，启动运行45分钟），根据电网负荷情况分别按组实施轮流启停。,.,35,中央空调主机轮停方案,.,36,巩固措施二 ： 2005年8月15日，小组经营销部同意，并报省经贸委批准，制订中央空调轮停管理办法。,2、推 广 中央空调周期性启停技术虽然只是在16家单位中进行试点，但其影响已经波及到了整个南京市，不少客户均主动来电、来信甚至亲自上门了解此项技术的应用情况。9、10月份，为满足广大客户的要求，切实为客户节约生产成本，小组已将本项技术申报发明专利，并将 有关材料报省经贸委批准睦全市乃至全省范围推广。 中央空调轮停管理办法 发明专利请求书,
