一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，该系统包括：数据采集装置、可控负荷计算装置、控制策略生成装置、策略预案专家库、控制策略执行装置、显示界面装置、告警处理装置；可控负荷计算装置、数据采集装置和控制策略执行装置分别与终端设备进行通信。本实用新型专利技术实现了商业楼宇中央空调与电网的双向互动，使得供电企业能够根据各商业楼宇中央空调上送的可调控负荷容量制定合理的负荷调控计划，充分利用商业楼宇中央空调对电网的削峰作用；商业楼宇中央空调充分发挥需求侧响应，既保证了楼宇环境的适宜性，又实现了商业楼宇的节能，提高了楼宇整体用能的经济性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统用电
，具体涉及一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统。
技术介绍
伴随着全球经济的高速发展以及人民生活水平的不断提高，各种类型的空调得到了广泛应用，我国一些大中城市和经济发达省份的空调负荷已占到夏季最大负荷的30%以上，某些地区甚至已经超过了 40%，并且在未来几年还将呈现高速增长态势。受空调负荷影响，各电网用电负荷迅速增长，峰谷差进一步拉大，空调负荷的急剧增长已经成为夏季电网负荷特性恶化和电力紧缺的重要原因。据统计，我国商业楼宇中央空调负荷占楼宇总负荷的40%左右，并且这些负荷主要集中在夏季用电高峰期的数百小时内，其负荷的快速增长和集中使用对电网安全和电力平稳运行产生较大影响。如果单纯依靠增加装机容量来满足短暂的尖峰用电，需要付出巨大的投资，同时导致设备利用率较低，能源的使用效率和整体经济性不高。因此通过技术手段在用电高峰期降低商业楼宇中央空调负荷，能够起到削减电网尖峰负荷、减少发电设备投资，提高电网供电安全性的重要作用。目前一些地方利用商业楼宇中央空调负荷的可控性，在电网高峰时对空调负荷进行调整，对电网削峰起到了一定作用，但是存在着以下不足一、商业楼宇中央空调负荷的可调整负荷容量缺乏科学计算方法，没有综合考虑空调运行和环境等多种因素，空调负荷调控缺乏客观依据。二、商业楼宇中央空调与电网之间缺少信息的动态交流和沟通，导致空调负荷调整的计划和执行孤立于电网，无法最大限度发挥商业楼宇中央空调对电网的削峰作用。三、由于在空调负荷调整过程中没有对环境参数的实时跟踪监测和计算，空调控制策略不能动态随环境条件变化，很难保证空调负荷调整与环境的协调性。因此，如何在满足商业楼宇环境需求的前提下，充分发挥商业楼宇中央空调对电网削峰的支持作用，成为了亟待解决的一个问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统及其方法，本技术实现了商业楼宇中央空调与电网的双向互动，使得供电企业能够根据各商业楼宇中央空调上送的可调控负荷容量制定合理的负荷调控计划，充分利用商业楼宇中央空调对电网的削峰作用；商业楼宇中央空调充分发挥需求侧响应，既保证了楼宇环境的适宜性，又实现了商业楼宇的节能，提高了楼宇整体用能的经济性。本技术的目的是采用下述技术方案实现的一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其改进之处在于，所述系统包括数据采集装置2、可控负荷计算装置3、控制策略生成装置4、硬盘存储器、控制策略执行装置(6)、显示界面装置7、告警处理装置8、所述硬盘存储器包括策略预案专家库5 ；所述可控负荷计算装置3、数据采集装置2和控制策略执行装置6分别与终端设备I进行通信。其中，所述数据采集装置分别与可控负荷计算装置3、控制策略生成装置4和控制策略执行装置6进行通信；所述控制策略生成装置4分别与控制策略执行装置6和策略预案专家库5进行通行；所述控制策略执行装置6分别与终端设备I的空调管理系统、显示界面装置7和告警处理装置8进行通信；所述可控负荷计算装置3分别与终端设备I的负荷控制终端和显示界面装置7进行通信。其中，所述终端设备I包括负荷控制终端11、智能电表12、环境传感器13和空调管理系统14。其中，所述数据采集装置2采集所述终端设备I的数据；包括数据采集器；所述数据采集器将采集的商业楼宇数据以及负荷控制数据的输入到处理器进行处理；处理结束后将商业楼宇数据存储到硬盘存储器，将负荷控制数据输入到控制策略生成装置4。其中，所述可控负荷计算装置3与负荷控制终端11连接；包括定时器和计算器；所述定时器检测可控负荷计算装置3到达计算时间；触发所述处理器利用硬盘存储器上的商业楼宇数据以及配置参数，并将商业楼宇数据以及配置参数输入到计算器中进行计算，计算结束后通过串口服务器把计算结果上送给电网侧。 其中，所述控制策略生成装置4由处理器实现，当收到数据采集装置2的调控命令时，处理器启动策略生成，读取硬盘存储器中的商业楼宇采集数据和配置数据，查询策略专家库5，处理结束后将生成的控制策略输入到控制策略执行装置6。其中，所述策略预案专家库5配置在硬盘存储器上。其中，所述控制策略执行装置6包括随机存储器RAM和网络交换机；所述随机存储器RAM临时存储控制策略；所述网络交换机连接空调管理系统14。其中，所述告警处理装置8包括短信发送装置、音箱和液晶显示器。其中，所述显示界面装置7通过液晶显示器进行显示。其中，当终端设备I接收到数据采集装置2的请求命令时，实时将当前的负荷数据、内部环境数据、外部环境数据以及空调运行数据主动上送给数据采集装置2。其中，所述数据采集装置2接受商业楼宇数据后并将其进行数据格式转换及存储。其中，所述数据采集装置2接收负荷控制数据后并将其进行数据格式转换；将转换后的数据输入到控制策略生成装置4。其中，所述可控负荷计算装置3根据计算周期利用输入的商业楼宇数据、空调性能数据在线计算中央空调的可控负荷容量，将计算结果上送给电网负荷控制终端，同时输入到显示界面装置7中。其中，所述控制策略生成装置4接收到输入的负荷控制数据，按负荷控制容量和当前空调运行参数查询所述策略预案专家库5，获得推荐控制策略，结合商业楼宇数据分析得出最终控制策略，并输入到控制策略执行装置6。其中，所述控制策略执行装置6接收到控制策略后，先将控制策略缓存到随机存储器RAM ；当到达负荷控制要求的时段，将控制策略按最小控制单元进行拆分，有序将这些子控制指令下发到空调管理系统，由空调管理系统负责执行控制动作；同时在第一条子控制指令下发后，实时分析接收到的商业楼宇数据，如果发现商业楼宇内部环境数据有越限值或越限值趋势，调整余下的控制策略，同时将越限值信息输入到告警处理装置8 ；当整个控制策略执行成功后，用该控制策略修正策略预案专家库5。其中，所述控制策略执行装置6将空调控制策略执行过程的负荷数据、内部环境数据以及空调运行数据输入显示界面装置7。与现有技术比，本技术达到的有益效果是1、本技术提供的与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，实现了商业楼宇中央空调与电网的双向互动，使得供电企业能够根据各商业楼宇中央空调上送的可调控负荷容量制定合理的负荷调控计划，充分利用商业楼宇中央空调对电网的削峰作用；另一方面，商业楼宇中央空调充分发挥需求侧响应，既保证了楼宇环境的适宜性，又实现了商业楼宇的节能，提高了楼宇整体用能的经济性。2、本技术提供的与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，实现了商业楼宇中央空调负荷调控的多样化和动态化。通过多种调控方式之间的相互协作，既削减了空调负荷，又提高了空调的能效水平；同时，通过跟踪空调调控过程的相关参量，实时监测空调控制策略的执行效果，动态调整控制策略，保证了控制策略与楼宇环境的协调性。附图说明图1是本技术提供的与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统结构图；图2是本技术提供的与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控方法控制策略生成装置4的基本流程图；图3是本技术提供的与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控方法控制策略执行装置4的基本流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。本技术提供的与电网互动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集装置（2）、可控负荷计算装置（3）、控制策略生成装置（4）、硬盘存储器、控制策略执行装置（6）、显示界面装置（7）、告警处理装置（8）、?所述硬盘存储器包括策略预案专家库（5）；?所述可控负荷计算装置（3）、数据采集装置（2）和控制策略执行装置（6）分别与终端设备（1）进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种与电网互动的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其特征在于，所述系统包括数据采集装置(2)、可控负荷计算装置(3)、控制策略生成装置(4)、硬盘存储器、控制策略执行装置(6)、显示界面装置(7)、告警处理装置(8)、 所述硬盘存储器包括策略预案专家库(5)； 所述可控负荷计算装置(3 )、数据采集装置(2 )和控制策略执行装置(6 )分别与终端设备(I)进行通信。2.如权利要求1所述的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其特征在于，所述数据采集装置分别与可控负荷计算装置(3 )、控制策略生成装置(4 )和控制策略执行装置(6 )进行通信； 所述控制策略生成装置(4)分别与控制策略执行装置(6)和策略预案专家库(5)进行通信； 所述控制策略执行装置(6)分别与终端设备(I)的空调管理系统、显示界面装置(7)和告警处理装置(8)进行通信； 所述可控负荷计算装置(3)分别与终端设备(I)的负荷控制终端和显示界面装置(7)进行通信。3.如权利要求1所述的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其特征在于，所述终端设备(I)包括负荷控制终端(11)、智能电表(12 )、环境传感器(13 )和空调管理系统(14 )。4.如权利要求3所述的商业楼宇中央空调负荷调控系统，其特征在于，所述数据采集装置(2)采集所述终端设备(I)的数据；包括数据采集器；所述数据采集器将采集的商业楼宇数据以及负荷控制数据的输入到处理器进行处理；处理结束后将商业楼宇...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶剑斌，陈新贺，李天阳，艾臻，蒋超，刘琼，张晨光，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
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