满足舒适要求的空调系统需求响应及错峰运行策略研究

面对目前能源利用存在的诸多问题,智能电网的发展受到越来越多的关注,智能电网中提出的需求响应计划,强调了用户应积极参与电网管理,为缓解当前电力供应紧张的问题,提供了一种新的途径。在电力用户侧,空调系统作为具有一定电力需求柔性的大功率用电设备,成为可用于实现需求响应和错峰运行的负荷之一。空调系统的大量使用,使得电力系统供需矛盾日益加重,尤其是在炎热夏季,高峰时段电力供应紧张的问题更加严重。然而电力供应不足并不是一直存在的,解决电力供应不足的问题并不能一味地增大电力生产的投入,这样做将会造成大量资源的浪费及成本投资。因此,就需要寻求合理利用有限电能的措施。针对这个问题,论文依据空调系统的功能特性及运行特性,建立了满足人体舒适要求的环境参数响应空间,并在此参数响应的基础上,研究并确定了空调负荷实现电力需求响应管理方法及流程,并针对用户侧分体空调系统,研究了用户侧在电力高峰时段实现分体空调系统负荷的错峰运行。具体工作如下: ①基于目前人体热舒适的研究,利用热舒适方程,确定了夏季办公建筑环境下,满足人体热舒适要求的参数调节空间,并分析了各环境参数对于人体热舒适的影响。 ②在参数调节空间的研究基础上,通过对办公建筑内空调房间冷负荷的计算,分析在环境参数设定值改变的条件下,空调房间冷负荷的改变量。结合空调建筑房间冷负荷的计算分析结果,验证了空调系统需求响应调节及空调系统节能运行空间的存在,提出了满足舒适性要求的空调冷负荷可调节范围以及需求响应的实现策略。 ③在空调房间传热模型的基础上,通过对空调房间的降温及回温曲线的分析,得到了空调系统在满足人体舒适要求的条件下,存在允许停机的空间,进而确定了空调系统实现负荷错峰运行的算法流程,并进行了错峰运行的仿真验证。