创新型QC成果 课件

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1中央空调周期性启停技术的研发1三、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研发”2三、选择课题2、短时间的空调暂停不会对人体舒适度产生太大影响步骤4月5月6月7月8月9月10月选择课题设定目标

提出方案并确定最佳方案制订对策实施情况效果检查巩固措施及推广小组活动时间表3步骤4月5月6月7月8月9月10月选择课题设定目标提出方四、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）4四、设定目标41、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：对中央空调水循环系统进行控制改变中央空调的回水温度提高中央空调的回水温度控制中央空调温度设定B购买通讯规约及相关设备利用通讯规约使空调减载运行对中央空调的全面控制控制中央空调机组的自动启/停全方位控制中央空调机组的负荷及运行情况

A51、提出方案：对中央空调水循环系统进行控制改变中央空调的全方位控制空调机组的负荷及运行情况自身的报警系统可对任何人工干预发出警示可以从0—100%控制中央空调运行负荷控制单台/多台中央空调的启/停提供用户中央空调机组的运行状态中央空调智能控制器功能D对送风系统进行分层控制关闭中央空调送风系统不停中央空调主机，但控制中央空调的循环系统只控制中央空调的送风系统C中央空调主机智能控制器需要专业人员进行安装D对送风系统进行分层控制关闭中央空调送风系统不停中央空调主机，但控制中央空调的循环系统只控制中央空调的送风系统6全方位控制空调机组的负荷及运行情况自身的报警系统可对任何人工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7小组对所提出的意见、观点加以整理，得出以下四种方案：72﹑方案分析:针对上述四个方案,小组选择了南京米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,功能数值计算表方案功能转移负荷(千瓦)节约电费(元)温度变化(度)设定中央空调回水温度5011.253通过通讯规约干预中央空调的水温设定10022.53通过通讯通道对中央空调主机进行干预9020.253对中央空调循环系统实施分部启停4512.157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）

方案方案一方案二方案三方案四修正得分合计功能评价系数方案一X001120．2方案二1X11140．4方案三10X1130．3方案四000X110．1合计1082﹑方案分析:功能数值计算表方案功能转移负荷(千瓦)节约方案投资额(万元)资金占用系数方案一80．16方案二260．51方案三150．30方案四20．03合计51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）方案功能评价系数(F)资金占用系数(C)价值系数(V)方案一0．20．161．25方案二0．40．510．78方案三0．30．301方案四0．10．033．339方案投资额(万元)资金占用系数方案一80．16方案二260．3、最优方案评定表5-5：方案评定表方案方案名称价值系数(V)评定说明方案一设定中央空调回水温度1．25功能不足V>1表明评价对象的功能成本低于实现该功能所应投入的最低成本,从而没有达到客户的功能要求,表明该方案功能不足.方案二通过通讯规约干预中央空调的水温设定0．78功能过剩V<1表明功能目前成本大于功能评价值,表明评价对象的目前成本偏高,该方案存在功能过剩.方案三通过通讯通道对中央空调主机进行干预1最优方案V=1表明评价对象的功能目前成本与实现功能所必需的最低成本大致相当,视为最佳方案。方案四对中央空调循环系统实施分部启停3．33功能不足V>1表明评价对象的功能成本低于实现该功能所应投入的最低成本,从而没有达到客户的功能要求,表明该方案功能不足.由价值工程的评价标准，我们选出方案三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。103、最优方案评定表5-5：方案评定表方案名通过通讯通道对中央空调主机进行干预通讯方式干预方式干预点点选择干接点启停控制智能减载控制GPRS通讯方式负控通道通讯集中点控制干预分组控制4、最优方案分解11通过通讯通道对中央空调主机进行干预通讯方式干预方式干预点点选干预方式的的选择分析时间：2005年4月30日地点：负控中心负责人：李瑶虹方案选择原理分析结论干接点启停控制利用中央空调提供的软停机干接点给空调机组输入停机及复位开机的指令,让中央空调在一定时间内自行停机,当指令取消后又自行复位运行。1、对负荷监测情况：无法进行对用户实际使用及接受让电请求情况的监测；2、保护性能：干接点控制是通过接线方式解决,用户可以人工干预,受到人为破坏的可能性较大。3、负荷转移情况：只能实现中央空调主机启/停，启停时冲击电流较大4、费用估算：5万不采用智能减载控制通过从中央空调主机底层电路中获取有关模拟量，将控制信号直接引入中央空调控制电路，执行相关操作，全方位控制中央空调机组的负荷及运行状况。1、对负荷监测情况：可实现监测客户端负荷运行情况2、保护性能：可设定自身报警系统。3、负荷转移情况：可实现中央空调主机0至100%减载或启动运行。4、费用估算：6万采用12干预方式的的选择分析时间：2005年4月30日地点：负控(2)通讯方式的选择分析2005年4月28日地点：负控中心负责人：张长沪方案选择原理分析结论GPRS通讯方式利用GPRS通讯方式与控制中心相连，采用移动网络运营商的网络实现与控制中心的通信将对中央空调机组的控制指令进行双向传递，达到实时控制的目的。费用估算：15万/年2、人员配置：专人巡视3、传输速度：85.6KBP/S4、传输时效性：网络运营商不承诺24小时在线，公网通道信息量大时(如春节等时间)传输滞后性。1、GPRS通讯方式在传输速度上优于负控通道的传输，但投资额较高；2、GPRS相对于数据量流大的信息传播较为合算。为检验负控通道能否保证本课题的信息传播，小组需进行实验。负控通道通讯利用电力系统现有的负控通道，将对中央空调机组的控制指令进行双向传递，达到实时控制的目的费用估算：5万/年2、人员配置：配电房值班人员3、传输速度：1200BIT/S4、传输时效性：信息量过大时有滞后性13(2)通讯方式的选择分析2005年4月28日地点实验：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测量单位（毫秒mS）1120926453524590610692704812814148928465502598614691708767816254933523526578628693709834823276904487534576657688714777822342980496621577658699713789888356990487576590662690716770890366100249557859267269372279289237810684675606226746597248328923981082492576632687658726812924421111952157861269870272880291214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从上表中可以看出：Xmin=148,Xmax=1120,极差R=1120－148=972取K=10，将数据分为10组所以组距（h）为R/k=972/10=97.2≈100组的界限值为：1/2=0.5第一组下限值为:Xmin－0.5=148－0.5=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15从上表中可以看出：Xmin=148,Xmax=1组号小大组中值频数统计fi1147．5-247．5197/12247．5-347．5297///33347．5-447．5397//////64447．5-547．5497//////////////145547．5-647．5597///////////////////196647．5-747．5697///////////////////////////277747．5-847．5797//////////////148847．5-947．5897//////////109947．5-1047．5997///3101047．5-1147．51097///3合计100依据界限值，编制出频数分布表组界16组号组中值频数统计fi1147．5-247．5197/122511223频MXTn=100x=677：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。17511223频MXTn=100x=677：直方图该时间：2005年5月4日地点：米兰集团负责人：金磊方案选择原理分析结论集中点控制干预对每家单位的所有中央空调主机进行集中控制费用；1万元可操作性：可集中监控每家单位中央空调主机运行情况采用分组控制干预对每家单位的中央空调每台主机分别进行干预费用；根据中央空调主机数量而定，每台主机费用1万元；可操作性：较集中控制而言，分散控制不便于操作不采用（3）干预点的选择（4）确定最优方案的分解方案：智能减载控制采用负控通道通讯的通讯方案集中点控制干预通过通讯通道对中央空调主机进行干预18时间：2005年5月4日地点：米兰集团负责人：金磊方六、制定最优方案，小组制定了对策计划表，方案分解对策目标措施地点时间人员智能减载控制直接引入中央空调控制电路，执行相关操作，全方位控制中央空调机组的负荷及运行情况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%根据中央空调的运行原理，采集机组主要运行参数，依据暖通专业技术，与有关单位制作中央空调智能控制器。负控中心6月10日李瑶虹集中点控制干预利用计算机编程技术实现集中点控制软件实现5种功能用Delphi开发，配以Borland的数据库引擎工具BDE，再加上SQLServer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主工功能。负控中心6月10日金磊采用负控通道通讯的通讯方式利用负控终端现有接口实现与智能控调器连接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100%采用485数据接接口实现负控终端与中央空调智能控制器的连接负控中心6月20日徐正安19六、制定最优方案，小组制定了对策计划表，方案分解对策目标措施七、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。20七、实施情况实施一：20实施二：用Delphi开发，配以Borlangd的数据库引擎工具BDE，再加上SQLServer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，再加上SQLServer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。21实施二：21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，详见流程图开始负荷中心发出指令负荷终端接收指令智能控制器中央空调主机根据信号启停结束负控终端接收到中心指令后将控制器接到负控中心指令后22实施三：开始负荷中心发出指令负荷终端接收指令智能控制器中米兰集团中央空调主机启停时间表单位指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间米兰集团9：009：009：1512：0012：0012：15单位指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间米兰集团14：0014：0014：1516：0016：0016：15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：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。23米兰集团中央空调主机启停时间表单位指令发出主机停止主机启动指八、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。24八、效果检查（一）有形效果247月20日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况序号日期平均负荷（kW）空调平均负荷（kW）所占比例（%）17月20日89335740%27月21日79931239%37月22日92136840%47月23日85332438%57月24日91132836%67月25日90235239%77月26日85635238%87月27日94334937%97月28日85129835%107月29日87834239%117月30日92137841%127月31日83131638%138月1日94533135%148月2日84631337%158月3日96537639%168月4日98735536%178月5日90134238%188月6日79829537%198月7日84531337%208月8日82330437%218月9日95436338%228月10日90132436%19524739237．5%257月20日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况序号：活动前后效果对比图26：活动前后效果对比图26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22—28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。

⑴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；⑵由于要控制的温度是计量特性值，因此选用了x—R控制图：⑶每一次智能控制停电后，每6分钟取一次监测数据，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8—1中。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摄氏度计算各样本平均值的平均值（X）和各样本极差的平均的（R）X=∑X/k=74.5/25=2.98摄氏度χ图：中心值CL=X=2.98摄氏度UCL=D4R=2.115×2.68≈5.67摄氏度LCL=D3R，由于n=5时，D3为负值，所以LCL取0。UCL=X+A2R=2.98+0.577×2.68≈4.53摄氏度LCL=2.98—0.577×2.68≈1.43摄氏度28R=∑R/k=67/25=2.68摄氏度计算各统计量的样本号X1X2X3X4X5∑XχR=Xmax-Xmin14.41.11.91.61.1010.12.023.324.93.91.94.24.9019.73.943.032.51.22.84.53.6014.62.923.342.03.24.74.43.5014.63.562.753.43.71.93.18.012.92.582.963.33.54.01.13.8015.73.142.972.60.91.51.23.309.51.902.483.84.43.52.61.1016.03.23.393.53.72.72.62.0014.52.901.7103.24.52.34.03.7016.33.262.2111.84.42.82.43.1016.13.222.6122.22.53.11.93.2013.42.681.0131.43.72.21.24.7013.92.783.3143.03.23.72.43.8014.92.982.6151.84.02.52.34.9015.83.163.1163.23.11.72.31.812.12.421.5174.72.72.81.53.2016.33.263.2182.13.44.21.52.9014.12.822.7193.71.03.84.14.0016.63.323.1202.01.23.52.94.8014.42.883.6214.72.03.13.52.4015.73.142.7223.12.71.23.84.0014.82.962.8233.44.24.94.92.1019.53.902.8242.83.12.01.51.310.72.141.8252.24.72.94.13.217.13.422.5累计74.567.0平均2．982．68R==X29样本号X1X2X3X4X5∑XχR=Xmax-Xmin14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。由上述数据得出控制图：图8—2升高温度的χ—R图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。31实施效果三：31(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。32(二)无形效果32九、巩固措施及推广1、巩固措施巩固措施⑴：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。序号单位名称空调品牌型号1商茂世纪广场特灵CVHZ-420-500-012苏宁环球购物中心特灵CVHG6703丁山花园酒店约克YKFBFBH5CCPE4益来国际广场约克YKFBFBH55CPH5好又多有限公司（秦淮）麦克维尔PFH079、WHS3106好又多有限公司（迈皋桥）麦克维尔PEH087、600RT7新晨国际开利19XL5051456CR8新华日报（老楼）开利、约克30HR280、YSDACBS35CGD9百安居装饰有限公司麦克维尔WMD32010南京珍珠饭店约克YEWS180SC5011好又多有限公司（清凉）约克YKFCFDH65CTE12金润发（鼓楼店）特灵RTHB45013山西路百货大楼麦克维尔WHS200、WGS27014朗驰集团开利30HXC130A-400A15江苏商厦约克YKMCMBH0-5C0CS33九、巩固措施及推广序号单位名称空调品牌型号1商茂世纪广场特灵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。单位主机编号单位主机编号单位主机编号单位主机编号单位主机编号米兰集团主机001苏宁环球2号主机009好又多秦淮店1号主机017苏宁环球1号主机025好又多2号主机033新晨国际主机002南京珍珠饭店2号主机010好又多迈皋桥1号主机018南京珍珠1号主机026好又多迈2号主机034新华日报主机003山西路百货2号主机011好又多清凉1号主机019山西路1号主机027好又多2号主机035朗驰集图主机004百安居2号主机012金润发1号主机020百安居1号主机028金润发2号主机036苏宁环球3号主机005商茂世纪4号主机013商茂世纪1号主机021商茂世纪3号主机029商茂世纪2号主机037南京珍珠饭店3号主机006丁山花园4号主机014丁山花园1号主机022丁山花园3号主机030丁山花园2号主机038山西路3号主机007江苏商厦4号主机015江苏商厦1号主机023江苏商厦3号主机031江苏商厦2号主机039百安居2号主机008益来国际广场4号主机016益来广场1号主机024益来广场3号主机032益来广场2号主机04034为确保在电网高峰时期能够及时转移负荷，避免同一台主机停001002、003004、005006、007008号主机停017018、019020、021022、023024号主机停009010、011012、013014、015016号主机停025026、027028、029030、031032号主机停033034、035036、037038、039040号主机停005、006、007008、025026、027停005、006、007、008、025、027、028号主机停009、010、011029、030031、032停009、010、011、029、030、031、032号主机停013、014、015016、021022、023停013、014、015、016、021、022、023、024号主机降下电网负荷停017、018、019、033、034、035号主机停037、038、039、040号主机停005、006、007、008、025、026、027、028、013、014、015、016号主机停009、010、011029、030、031、032、017、018、019、033、034、035号主机电网出现缺口时中央空调主机轮停方案35停001停017停009停025停033停005、006、0巩固措施二⑵：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36巩固措施二⑵：2、推广36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37中央空调周期性启停技术的研发1三、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研发”38三、选择课题2、短时间的空调暂停不会对人体舒适度产生太大影响步骤4月5月6月7月8月9月10月选择课题设定目标

提出方案并确定最佳方案制订对策实施情况效果检查巩固措施及推广小组活动时间表39步骤4月5月6月7月8月9月10月选择课题设定目标提出方四、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）40四、设定目标41、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：对中央空调水循环系统进行控制改变中央空调的回水温度提高中央空调的回水温度控制中央空调温度设定B购买通讯规约及相关设备利用通讯规约使空调减载运行对中央空调的全面控制控制中央空调机组的自动启/停全方位控制中央空调机组的负荷及运行情况

A411、提出方案：对中央空调水循环系统进行控制改变中央空调的全方位控制空调机组的负荷及运行情况自身的报警系统可对任何人工干预发出警示可以从0—100%控制中央空调运行负荷控制单台/多台中央空调的启/停提供用户中央空调机组的运行状态中央空调智能控制器功能D对送风系统进行分层控制关闭中央空调送风系统不停中央空调主机，但控制中央空调的循环系统只控制中央空调的送风系统C中央空调主机智能控制器需要专业人员进行安装D对送风系统进行分层控制关闭中央空调送风系统不停中央空调主机，但控制中央空调的循环系统只控制中央空调的送风系统42全方位控制空调机组的负荷及运行情况自身的报警系统可对任何人工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43小组对所提出的意见、观点加以整理，得出以下四种方案：72﹑方案分析:针对上述四个方案,小组选择了南京米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,功能数值计算表方案功能转移负荷(千瓦)节约电费(元)温度变化(度)设定中央空调回水温度5011.253通过通讯规约干预中央空调的水温设定10022.53通过通讯通道对中央空调主机进行干预9020.253对中央空调循环系统实施分部启停4512.157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）

方案方案一方案二方案三方案四修正得分合计功能评价系数方案一X001120．2方案二1X11140．4方案三10X1130．3方案四000X110．1合计10442﹑方案分析:功能数值计算表方案功能转移负荷(千瓦)节约方案投资额(万元)资金占用系数方案一80．16方案二260．51方案三150．30方案四20．03合计51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）方案功能评价系数(F)资金占用系数(C)价值系数(V)方案一0．20．161．25方案二0．40．510．78方案三0．30．301方案四0．10．033．3345方案投资额(万元)资金占用系数方案一80．16方案二260．3、最优方案评定表5-5：方案评定表方案方案名称价值系数(V)评定说明方案一设定中央空调回水温度1．25功能不足V>1表明评价对象的功能成本低于实现该功能所应投入的最低成本,从而没有达到客户的功能要求,表明该方案功能不足.方案二通过通讯规约干预中央空调的水温设定0．78功能过剩V<1表明功能目前成本大于功能评价值,表明评价对象的目前成本偏高,该方案存在功能过剩.方案三通过通讯通道对中央空调主机进行干预1最优方案V=1表明评价对象的功能目前成本与实现功能所必需的最低成本大致相当,视为最佳方案。方案四对中央空调循环系统实施分部启停3．33功能不足V>1表明评价对象的功能成本低于实现该功能所应投入的最低成本,从而没有达到客户的功能要求,表明该方案功能不足.由价值工程的评价标准，我们选出方案三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。463、最优方案评定表5-5：方案评定表方案名通过通讯通道对中央空调主机进行干预通讯方式干预方式干预点点选择干接点启停控制智能减载控制GPRS通讯方式负控通道通讯集中点控制干预分组控制4、最优方案分解47通过通讯通道对中央空调主机进行干预通讯方式干预方式干预点点选干预方式的的选择分析时间：2005年4月30日地点：负控中心负责人：李瑶虹方案选择原理分析结论干接点启停控制利用中央空调提供的软停机干接点给空调机组输入停机及复位开机的指令,让中央空调在一定时间内自行停机,当指令取消后又自行复位运行。1、对负荷监测情况：无法进行对用户实际使用及接受让电请求情况的监测；2、保护性能：干接点控制是通过接线方式解决,用户可以人工干预,受到人为破坏的可能性较大。3、负荷转移情况：只能实现中央空调主机启/停，启停时冲击电流较大4、费用估算：5万不采用智能减载控制通过从中央空调主机底层电路中获取有关模拟量，将控制信号直接引入中央空调控制电路，执行相关操作，全方位控制中央空调机组的负荷及运行状况。1、对负荷监测情况：可实现监测客户端负荷运行情况2、保护性能：可设定自身报警系统。3、负荷转移情况：可实现中央空调主机0至100%减载或启动运行。4、费用估算：6万采用48干预方式的的选择分析时间：2005年4月30日地点：负控(2)通讯方式的选择分析2005年4月28日地点：负控中心负责人：张长沪方案选择原理分析结论GPRS通讯方式利用GPRS通讯方式与控制中心相连，采用移动网络运营商的网络实现与控制中心的通信将对中央空调机组的控制指令进行双向传递，达到实时控制的目的。费用估算：15万/年2、人员配置：专人巡视3、传输速度：85.6KBP/S4、传输时效性：网络运营商不承诺24小时在线，公网通道信息量大时(如春节等时间)传输滞后性。1、GPRS通讯方式在传输速度上优于负控通道的传输，但投资额较高；2、GPRS相对于数据量流大的信息传播较为合算。为检验负控通道能否保证本课题的信息传播，小组需进行实验。负控通道通讯利用电力系统现有的负控通道，将对中央空调机组的控制指令进行双向传递，达到实时控制的目的费用估算：5万/年2、人员配置：配电房值班人员3、传输速度：1200BIT/S4、传输时效性：信息量过大时有滞后性49(2)通讯方式的选择分析2005年4月28日地点实验：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测量单位（毫秒mS）1120926453524590610692704812814148928465502598614691708767816254933523526578628693709834823276904487534576657688714777822342980496621577658699713789888356990487576590662690716770890366100249557859267269372279289237810684675606226746597248328923981082492576632687658726812924421111952157861269870272880291250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从上表中可以看出：Xmin=148,Xmax=1120,极差R=1120－148=972取K=10，将数据分为10组所以组距（h）为R/k=972/10=97.2≈100组的界限值为：1/2=0.5第一组下限值为:Xmin－0.5=148－0.5=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51从上表中可以看出：Xmin=148,Xmax=1组号小大组中值频数统计fi1147．5-247．5197/12247．5-347．5297///33347．5-447．5397//////64447．5-547．5497//////////////145547．5-647．5597///////////////////196647．5-747．5697///////////////////////////277747．5-847．5797//////////////148847．5-947．5897//////////109947．5-1047．5997///3101047．5-1147．51097///3合计100依据界限值，编制出频数分布表组界52组号组中值频数统计fi1147．5-247．5197/122511223频MXTn=100x=677：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。53511223频MXTn=100x=677：直方图该时间：2005年5月4日地点：米兰集团负责人：金磊方案选择原理分析结论集中点控制干预对每家单位的所有中央空调主机进行集中控制费用；1万元可操作性：可集中监控每家单位中央空调主机运行情况采用分组控制干预对每家单位的中央空调每台主机分别进行干预费用；根据中央空调主机数量而定，每台主机费用1万元；可操作性：较集中控制而言，分散控制不便于操作不采用（3）干预点的选择（4）确定最优方案的分解方案：智能减载控制采用负控通道通讯的通讯方案集中点控制干预通过通讯通道对中央空调主机进行干预54时间：2005年5月4日地点：米兰集团负责人：金磊方六、制定最优方案，小组制定了对策计划表，方案分解对策目标措施地点时间人员智能减载控制直接引入中央空调控制电路，执行相关操作，全方位控制中央空调机组的负荷及运行情况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%根据中央空调的运行原理，采集机组主要运行参数，依据暖通专业技术，与有关单位制作中央空调智能控制器。负控中心6月10日李瑶虹集中点控制干预利用计算机编程技术实现集中点控制软件实现5种功能用Delphi开发，配以Borland的数据库引擎工具BDE，再加上SQLServer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主工功能。负控中心6月10日金磊采用负控通道通讯的通讯方式利用负控终端现有接口实现与智能控调器连接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100%采用485数据接接口实现负控终端与中央空调智能控制器的连接负控中心6月20日徐正安55六、制定最优方案，小组制定了对策计划表，方案分解对策目标措施七、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。56七、实施情况实施一：20实施二：用Delphi开发，配以Borlangd的数据库引擎工具BDE，再加上SQLServer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，再加上SQLServer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。57实施二：21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，详见流程图开始负荷中心发出指令负荷终端接收指令智能控制器中央空调主机根据信号启停结束负控终端接收到中心指令后将控制器接到负控中心指令后58实施三：开始负荷中心发出指令负荷终端接收指令智能控制器中米兰集团中央空调主机启停时间表单位指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间米兰集团9：009：009：1512：0012：0012：15单位指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间指令发出时间主机停止运行时间主机启动时间米兰集团14：0014：0014：1516：0016：0016：15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：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。59米兰集团中央空调主机启停时间表单位指令发出主机停止主机启动指八、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。60八、效果检查（一）有形效果247月20日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况序号日期平均负荷（kW）空调平均负荷（kW）所占比例（%）17月20日89335740%27月21日79931239%37月22日92136840%47月23日85332438%57月24日91132836%67月25日90235239%77月26日85635238%87月27日94334937%97月28日85129835%107月29日87834239%117月30日92137841%127月31日83131638%138月1日94533135%148月2日84631337%158月3日96537639%168月4日98735536%178月5日90134238%188月6日79829537%198月7日84531337%208月8日82330437%218月9日95436338%228月10日90132436%19524739237．5%617月20日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况序号：活动前后效果对比图62：活动前后效果对比图26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22—28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。

⑴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；⑵由于要控制的温度是计量特性值，因此选用了x—R控制图：⑶每一次智能控制停电后，每6分钟取一次监测数据，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8—1中。63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摄氏度计算各样本平均值的平均值（X）和各样本极差的平均的（R）X=∑X/k=74.5/25=2.98摄氏度χ图：中心值CL=X=2.98摄氏度UCL=D4R=2.115×2.68≈5.67摄氏度LCL=D3R，由于n=5时，D3为负值，所以LCL取0。UCL=X+A2R=2.98+0.577×2.68≈4.53摄氏度LCL=2.98—0.577×2.68≈1.43摄氏度64R=∑R/k=67/25=2.68摄氏度计算各统计量的样本号X1X2X3X4X5∑XχR=Xmax-Xmin14.41.11.91.61.1010.12.023.324.93.91.94.24.9019.73.943.032.51.22.84.53.6014.62.923.342.03.24.74.43.5014.63.562.753.43.71.93.18.012.92.582.963.33.54.01.13.8015.73.142.972.60.91.51.23.309.51.902.483.84.43.52.61.1016.03.23.393.53.72.72.62.0014.52.901.7103.24.52.34.03.7016.33.262.2111.84.42.82.43.1016.13.222.6122.22.53.11.93.2013.42.681.0131.43.72.21.24.7013.92.783.3143.03.23.72.43.8014.92.982.6151.84.02.52.34.9015.83.163.1163.23.11.72.31.812.12.421.5174.72.72.81.53.2016.33.263.2182.13.44.21.52.9014.12.822.7193.71.03.84.14.0016.63.323.1202.01.23.52.94.8014.42.883.6214.72.03.13.52.4015.73.142.7223.12.71.23.84.0014.82.962.8233.44.24.94.92.1019.53.902.8242.83.12.01.51.310.72.141.8252.24.72.94.13.217.13.422.5累计74.567.0平均2．982．68R==X65样本号X1X2X3X4X5∑XχR=Xmax-Xmin14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。由上述数据得出控制图：图8—2升高温度的χ—R图66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。67实施效果三：31(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