城市公共楼宇空调系统调控策略分析

城市公共楼宇空调系统调控策略分析

摆志俊冉江云孙军海王文博

国网新疆电力有限公司奎屯供电公司新疆奎屯833200

摘要：随着城镇化加快，大型城市综合体建筑层出不穷，电网峰值负荷不断攀升，同时受空调负荷影响，夏季我国在电力供需平衡方面的问题日益突出，极大地影响了电力系统的安全及其稳定运行。本文重点从影响因素和用户用电特性方面分析了城市公共楼宇的空调系统用电负荷特性，对空调系统调控策略进行了分析，为今后推广楼宇空调负荷精准调控向更大区域扩展储备了技术手段及经验。

关键词：公共楼宇空调系统负荷特性控制系统

1引言

21世纪以来，高速发展的经济带来的结构性矛盾问题日益显现，电网峰值负荷不断攀升，电网峰谷差呈现逐步扩大趋势，同时受空调负荷影响，夏季我国在电力供需平衡方面的问题日益突出，极大地影响了电力系统的安全及其稳定运行。尤其是单位集中、人口密度大的公共楼宇越来越多，这些公共楼宇的用电特点都是室内设置中央空调、电梯、办公、监控与现代通信设施等大型耗电设备，导致用电量非常大。加上人的观念、习惯及用电单位管理缺乏的原因，导致电力资源浪费现象十分突出。

2公共楼宇空调系统负荷特性分析

公共楼宇空调系统主要是中央空调系统。中央空调系统是指一类具有中央空调机组，拥有空气处理末端及控制系统等设备，同时能够以集中、半集中的方式对建筑物或建筑群内的空调覆盖区域的空气进行冷却或加热、加湿或除湿等处理，创造出一个生产生活所需环境的系统。常见的中央空调主要包括：中央空调机组、空气处理末端设备、风管系统、空调水系统、控制系统等部分。

2.1空调负荷影响因素

影响空调开机时间的因素诸多，总体来分析，主要分为四类：用户、系统、环境、政策。进一步细化，空调系统响应特性影响因素可分为三层架构，具体如图2.1所示。

图2.1中央空调系统响应特性影响因素

2.2空调负荷用电特性分析

我们对南京市的商业用户进行了分析，发现不同商业用户的空调负荷占总用电负荷比重达到30%至60%之间。写字楼空调负荷占用电负荷比例为50%；餐饮娱乐空调负荷占用电负荷比例60%；宾馆空调负荷占用电负荷比例35%；商场空调负荷占用电负荷比例33%。

下面对不同类型楼宇空调日负荷曲线进行分析：

行业类型一公共楼宇（含非蓄冷式中央空调）：以南京市万达广场万达百货为例，离心式水冷机组三台，主机额定功率428千瓦，三台90千瓦冷冻泵和三台90千瓦冷却泵，以及其它末端设备。典型日负荷如图2.3所示：

图2.4行业类型二公共楼宇空调负荷曲线

行业类型三公共楼宇（含非蓄冷式中央空调）主要是酒店，以南京城市名人酒店为例，离心式水冷机组三台，主机额定功率398千瓦，三台90千瓦冷冻泵和三台90千瓦冷却泵，以及其它末端设备，如图2.5所示。

图2.5行业类型三公共楼宇空调负荷曲线

此类型空调不包括蓄冷空调，主要是宾馆，由于宾馆在在高温期间空调全日开启，所以一天24小时都有负荷，在下午16：00至20：00有晚高峰，夜间2：00到6：00出现低谷。

3空调系统调控策略分析

在研究了多种国内外中央空调系统调控策略的基础上，本文总结出国外的运行策略级别分为全局、末端、冷源和恢复控制4大类13种。

通过对中央空调系统的调控策略进行分析，可以发现研究的中央空调系统主要是全空气变风量系统（即VAV系统）；其用户侧末端的调控策略最多，这是由于国外的大型公共建筑用户内部建设有比较完善的控制系统（可以控制到末端设备以及末端设备的部分控制部件）；国外众多用户的参与和多种形式的电能来源使得其恢复策略也多样化，能够灵活采用各种策略。

4结论及展望

1）公共楼宇中空调系统采取一些技术调控手段是可行的，而且有明显的效果，在牺牲一定用户舒适度的情况下（未对公共楼宇中用户造成明显影响），实现了在电网峰荷期间减小楼宇负荷的目的。为以后推广区域性的楼宇空调负荷调控提供了相应的技术手段及工程经验。

2）还应该看到，目前的技术手段及经验足以支持单个楼宇空调降负荷的运行，但多个楼宇同时运行空调降负荷，即多个楼宇空调终端结合起来与电网互动还面临着诸如同时动作给电网带来的冲击、需求响应动作结束时所带来的后高峰等问题尚待进一步论证。

参考文献

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