[实用新型]一种电网友好型空调控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种空调控制器，具体涉及一种电网友好型空调控制器。

背景技术

“电网友好”的概念最早由瑞典的Thiringer T教授提出。随后，这一概念多被使用在可再生能源的并网领域，成为风电、太阳能等波动性新能源并网的一个重要目标，但是其明确的含义并没有统一。在智能电网的体系框架下，电网友好被赋予了新的内涵，其技术核心是电源和负荷分别主动与电网协调互动，更经济、快捷、可靠地提高电力系统的平衡能力。

电网友好包括电网友好的发电和用电技术两方面。电网友好发电技术的提出主要是针对波动式新能源发电并网难的问题。围绕提高电网平衡能力的核心问题，对新能源电源而言，主要是提高其发电的可预测性、稳定性、可调可控性，在各种工况下以有利于电网稳定的方式运行，如低电压穿越；对传统电源而言，主要是提高爬坡能力、调峰能力、调频能力等可调可控能力。电网友好的用电技术主要体现在改善负荷的时间特性、频率特性和电压特性，以提高电力系统不同时间尺度的平衡能力，如目前欧美普遍开展的需求侧响应；同时，用电设备尽可能降低对系统电能质量的影响。电网友好技术强调的是主动参与、灵活互动和高度协调，是智能电网技术的重要组成部分，是智能电网发电和用电环节各种关键技术的高度概括。

电网友好的用电技术是指负荷能够主动参与电网的协调互动，通过改善负荷的时间特性、频率特性或电压特性，提高电力系统的平衡能力。具体来说，就是负荷能够主动参与电网的协调互动，当电网处于不稳定或异常状态时，能够主动迎合电网的需求对负荷做出必要调整，同时又考虑到用户的用电感受，从技术上可预防和避免电网大事故的发生，进而节省不必要的人力和资源浪费。

适用于电网友好技术的负荷主要是可中断负荷。在电力负荷中，一些负荷短时间中断并不影响用户的感受或设备的工作情况，这些负荷可以作为电网管理的备用容量。一般通过发电侧的容量调节电网速度较慢，而且成本较高；相比之下，通过负荷侧的管理不仅可以在短时间内响应电网的运行，而且成本相对较低，还可以减少电力功率和电量消耗，降低高峰用电，有效节约能源。

在居民用电中，可用于电网友好技术的负荷包括：①空调、②电冰箱、③洗衣机、④电热器、⑤热水器、⑥电动汽车等。

近年来，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，用电需求节节攀升。特别是空调负荷的急剧增长已经成为季节性电力紧张的最主要原因。尤其是在广州，上海等都市化的大城市，其用电结构主要以居民住宅、商业等第三产业、办公、写字楼负荷为主，这类负荷对于气温变化敏感度较高，高温天气下，空调降温负荷所占比例可突破40%。据统计，2004年我国华东、华中等电网夏季空调负荷已占尖峰负荷的30％左右，其中北京、上海等大城市空调负荷已占尖峰负荷的40％～50％。2011年广西省空调用电负荷已经达到全区用电总负荷1/3。2012年重庆空调负荷比重已从往年的占比三分之一上升至40%，高峰时刻更是超过400万千瓦。而且这种增长趋势还会加快，因而调节空调负荷在峰段和谷段的比例，对于避免与工业生产抢电，调节城市电网的负荷分配有着重要的意义。

空调的主要动力是异步电动机，具有与异步电动机相似的负荷特性。空调负荷的静态无功-电压特性表现为：在额定电压附近，空调负荷的无功随电压的升降而增减，当电压明显低于额定值时，无功功率随电压下降反而具有上升的性质。空调负荷的这一无功-电压特性对电网的电压稳定性将具有明显的负作用。这是因为，要维持整个系统的电压水平，必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿无功功率的损耗。如果系统无功电源不足，则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡，即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。然而空调负荷在低电压时吸收无功功率反而增加的特性，将进一步降低电网的电压水平，从而对电网的电压稳定性产生威胁。