[发明专利]降低系统成本的基于电能友好空调负荷侧主动需求方法

说明书

本发明公开了一种降低系统成本的基于电能友好空调负荷侧主动需求策略，供电侧与负荷侧之间直流母线侧设计Z型低电压穿越及谐波预防电路，在非线性负荷群变频启动时缓冲电流突变对电网的影响；设置电网监测，严重低电压穿越及电网其它紧急电网故障故障下，紧急切断电网侧电源供应，硬件互锁联动电路启动储能电源供电直流母线，通过DC‑AC逆变供电负载工作；结合负荷预测，电池储能与负荷错峰管理相结合，直流母线与储能电池之间双向充放电电路，在用电低谷时段充分利用电能进行储能，用电高峰时段储能释放，实现部分负荷移峰填谷，保证空调负荷正常运行。本发明有效解决了分布式空调系统节能技术与电网供电电能质量矛盾问题。

本申请是申请号：201510243894.1、申请日：2015.5.14、名称“基于电能友好空调负荷侧主动需求策略”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种基于电能友好空调负荷侧主动需求策略。

背景技术

空调作为建筑物的主要设施，由于能提供给人们舒适生活或生产需要的特定空间空气温度、相对湿度、洁净度、噪音或空气流速等被越来越多的企事业单位或群体使用，所以伴随中华大地建筑主体完工而出现了空调配置数量的飞速攀升。空调数量的日益庞大意味着建筑用能需求的不断提升。为响应节能政策，许多空调厂家推出了变频空调，但是节能的变频空调大量接入电网又会对电网造成大量谐波，影响其他设备的正常运行，也影响电能质量。变频运行造成的高次谐波误触发晶闸管导通，也会导致系统失控。因此，未来的电网侧或负荷侧设计相应的谐波主动抑制电路，以实现电网友好型负荷目标尤有必要。

高峰负荷无功不足会造成电压崩溃，甚至导致整个系统瓦解。这无疑给正常的社会经济秩序和人民的日常生活带来了极大的影响，在当前电力供求矛盾非常突出的情况下，如何友好用电，提高中央空调冷却水系统、冷冻水系统和整个空调主机的运行效率，降低其能耗是当务之急，新型的高效节能空调系统已成为空调领域技术开发的首要任务。国家标准规定的中央空调系统最大负载能力是按照当地的最高气温、最大负荷工作环境来设计的，而中央空调98％的时间在70％负载上下波动，所以系统运行控制设计存在较大余量。要较好实现节能和舒适功能目标，尽量减少对电网电能质量影响，这些都离不开科学的控制及低电压跌落防治与谐波治理技术。有人通过对大量引起电网电压畸变而形成谐波的变速空调（VSAC）统计分析，表明变频空调是国内引起电压畸变的大型负荷之一。

随着大规模互联电网的迅猛发展，风电、太阳能等波动性能源的大规模接入以及各类电力负荷的快速增长，传统电网的脆弱性日益突显，夏季高峰时段的空调负荷高比例，加上随伴雾霾天气诞生更多的空气净化新产品的投入，势必加剧电网不稳定性，增加电网负担。在考虑负荷运行功能需求特性分析基础上，进行负荷节能运行电能友好调度设计，顺应国家当前节能减排口号，具有积极意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决分布式空调系统节能技术与电网供电电能质量矛盾问题的基于电能友好空调负荷侧主动需求策略。

本发明的技术解决方案是：

一种基于电能友好空调负荷侧主动需求策略，

步骤1.供电侧与负荷侧之间直流母线侧设计Z型低电压穿越及谐波预防电路，在非线性负荷群变频启动时缓冲电流突变对电网的影响。设置电网监测，严重低电压穿越及电网其它紧急电网故障故障下，紧急切断电网侧电源供应，硬件互锁联动电路启动储能电源供电直流母线，通过DC-AC逆变供电负载工作。紧密结合负荷预测，电池储能与负荷错峰管理相结合，直流母线与储能电池之间双向充放电电路，在用电低谷时段充分利用电能进行储能，用电高峰时段储能释放，实现部分负荷移峰填谷，保证空调负荷正常运行。当用电高峰电池荷电状态不足以维持负荷正常运行，同时室内温度及湿度监测在人体适应度一定范围内时，结合中央空调系统在冷热源发挥作用或消退方面存在的时间延迟特性，临时采用空调系统设备暂停策略。