创新型QC成果（PPT36页)

1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2三、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”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4四、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）51、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A6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7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82﹑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109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方案四0．10．033．33103、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V1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V1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V1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。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12(1)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13(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。1.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1.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14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）1120926453524590610692704812814148928465502598614691708767816254933523526578628693709834823276904487534576657688714777822342980496621577658699713789888356990487576590662690716770890366100249557859267269372279289237810684675606226746597248328923981082492576632687658726812924421111952157861269870272880291215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16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17：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。18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20七、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。21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。22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