創(chuàng)新型QC成果.ppt

1、1,中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的研發(fā) 江蘇南京供電公司奇跡QC小組,2,三、選擇課題 1、2004年是南京市電力供應(yīng)缺口最大的一年，全市的負(fù)荷缺口達(dá)到了134萬(wàn)千瓦，約占南京市夏季用電總負(fù)荷的三分之一。分析近幾年負(fù)荷增長(zhǎng)的主要構(gòu)成后，我們不難發(fā)現(xiàn)，夏、冬兩季負(fù)荷急劇增加的主要原因是空調(diào)負(fù)荷的迅猛增長(zhǎng)?？照{(diào)負(fù)荷的急劇增長(zhǎng)給電網(wǎng)造成了巨大壓力，使得電網(wǎng)供需矛盾異常突出，,2、短時(shí)間的空調(diào)暫停不會(huì)對(duì)人體舒適度產(chǎn)生太大影響，也不會(huì)影響正常生產(chǎn)、工作，同時(shí)能夠削弱電網(wǎng)負(fù)荷，但目前實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)的短時(shí)間暫停這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚屬空白。,3、綜合上述情況，小組將本次QC課題選定為 “ 中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的研發(fā)”,

2、3,小組活動(dòng)時(shí)間表,4,四、設(shè)定目標(biāo) 削弱15%中央空調(diào)平均負(fù)荷 備注：中央空調(diào)平均負(fù)荷=中央空調(diào)日用電量/使用時(shí)間（小時(shí)）,5,1、提出方案： 小組運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，從多個(gè)角度提出可供選擇的意見、觀點(diǎn)，并用親和圖按它們之間相互親近程度加以歸類、匯總：,6,C,中央空調(diào)主機(jī)智能控制器需要專業(yè)人員進(jìn)行安裝,7,小組對(duì)所提出的意見、觀點(diǎn)加以整理，得出以下四種方案： 方案一：設(shè)定中央空調(diào)回水 方案二:通過(guò)通訊規(guī)約干預(yù)中央空調(diào)的水溫設(shè)定 方案三:通過(guò)通訊通道對(duì)中央空調(diào)主機(jī)進(jìn)行干預(yù) 方案四:對(duì)中央空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)施分部啟停,8,2方案分析: 針對(duì)上述四個(gè)方案,小組選擇了南京米蘭集團(tuán)作為試驗(yàn)單位,引入價(jià)值工程

3、進(jìn)行分析,通過(guò)計(jì)算四個(gè)方案的功能評(píng)價(jià)系數(shù)(詳見表5-2)資金占用系數(shù)(詳見表5-3)和價(jià)值系數(shù)(詳見表5-4),以評(píng)價(jià)最優(yōu)方案.小組首先對(duì)采用這四種方案后,每種方案在15分鐘內(nèi)可轉(zhuǎn)負(fù)荷量節(jié)約電費(fèi)量及溫度變化情況進(jìn)行了測(cè)算,功能數(shù)值計(jì)算表,計(jì)算四種方案的功能評(píng)價(jià)系數(shù)。（功能評(píng)價(jià)系數(shù)=該方案評(píng)定總分/各方案評(píng)定總分之和）,9,資金占用系數(shù)表 （ 資金占用系數(shù)=該方案成本/各方案成本之和）,四種方案的功能系數(shù)、資金占用系數(shù)及價(jià)值系數(shù)表 （價(jià)值系數(shù)=功能評(píng)價(jià)系數(shù) /資金占用系數(shù)）,10,3、最優(yōu)方案評(píng)定 表5-5：方案評(píng)定表,由價(jià)值工程的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，我們選出方案三作為本課題的最佳方案,即通過(guò)通訊通道對(duì)中

4、央空調(diào)主機(jī)進(jìn)行干預(yù)。,11,4、最優(yōu)方案分解,12,干預(yù)方式的的選擇分析,13,(2)通訊方式的選擇分析,14,實(shí)驗(yàn)：小組成員于2005年4月29日對(duì)負(fù)控通道的信息傳輸能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。以現(xiàn)有的負(fù)控通訊通道為實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，分100次發(fā)送了不同流量的字碼，并測(cè)量負(fù)控終端接收到的數(shù)據(jù)的時(shí)間，利用直方圖進(jìn)行了分析：,負(fù)控終端接收數(shù)據(jù)時(shí)間表,15,從上表中可以看出：Xmin=148, Xmax=1120, 極差 R=1120148=972 取K=10，將數(shù)據(jù)分為10組 所以組距（h）為 R/k=972/10=97.2100 組的界限值為：1/2=0.5 第一組下限值為: Xmin0.5=1480.5=147.

5、5 第一組上限值為：第一組下限值加組距，即147.5+100=247.5 第二組上限值就是第一組上限值，即247.5，以此類推，定出各組的界限值,16,依據(jù)界限值，編制出頻數(shù)分布表,組 界,17,：直方圖,該直方圖中部有一頂峰，左右兩邊逐漸降低，近似對(duì)稱，屬于正常直方圖，小組決定選用負(fù)控通道作為最終通訊方式。,18,（3）干預(yù)點(diǎn)的選擇,（4）確定最優(yōu)方案的分解方案：,19,六、制定最優(yōu)方案，小組制定了對(duì)策計(jì)劃表，,20,七、實(shí)施情況,實(shí)施一： 根據(jù)中央空調(diào)的運(yùn)行原理，采集機(jī)組主要運(yùn)行參數(shù)，依照暖通專業(yè)技術(shù)，與有關(guān)單位聯(lián)合制作中央空調(diào)智能控制器。 小組根據(jù)中央空調(diào)運(yùn)行原理及制冷（熱）原理，在有關(guān)

6、單位的技術(shù)協(xié)助下直接從控制電路底層獲取有關(guān)模擬量，通過(guò)一定算法變換為數(shù)字信號(hào)，或?qū)?shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)一定算法轉(zhuǎn)換為模擬量對(duì)中央空調(diào)主機(jī)加以調(diào)節(jié)控制。,結(jié)論：手控中央空調(diào)智能控制器實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)主機(jī)啟?？刂坡蔬_(dá)100%的目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)。,21,實(shí)施二： 用Delphi開發(fā)，配以Borlangd的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎工具BDE，再加上SQL Server 的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)停機(jī)指令發(fā)起、減載指令發(fā)起、設(shè)備狀況輪檢、設(shè)備故障報(bào)警以及系統(tǒng)運(yùn)行日志記錄等重要功能。 本系統(tǒng)控制主臺(tái)軟件是由Delphi開發(fā)，配以Borlangd的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎工具BDE，再加上SQL Server 的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)停機(jī)指令發(fā)起、減載指令發(fā)起、設(shè)備狀況輪檢

7、、設(shè)備故障報(bào)警以及系統(tǒng)運(yùn)行日志記錄等重要功能。 結(jié)論：軟件實(shí)現(xiàn)5種功能的目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)。,22,實(shí)施三： 采用485數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)負(fù)控終端與中央空調(diào)智能控制器的連接。 在智能控制器與負(fù)控終端的接口方面，小組采用485數(shù)據(jù)接口將智能控制器與負(fù)控終端相連，在負(fù)控終端接收到控制主臺(tái)的指令后，傳遞相應(yīng)參數(shù)給智能控制器，由智能控制器負(fù)責(zé)執(zhí)行有關(guān)操作，實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)主機(jī)的啟停，詳見流程圖,23,米蘭集團(tuán)中央空調(diào)主機(jī)啟停時(shí)間表,在中央空調(diào)主機(jī)實(shí)現(xiàn)啟停的同時(shí)，負(fù)控中心主臺(tái)也能接收到客戶端中央空調(diào)主機(jī)的運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)反饋。 結(jié)論：中央空調(diào)智能控制器與負(fù)控軟件平臺(tái)雙向信息接收成功率達(dá)100%的目標(biāo)已實(shí)現(xiàn)。,24,八、效果

8、檢查,（一）有形效果 效果一： 在中央空調(diào)智能控制器前，根據(jù)負(fù)管中心有關(guān)數(shù)據(jù)表明米蘭集團(tuán)的中央空調(diào)的平均負(fù)荷占總負(fù)荷的56%，小組對(duì)米蘭集團(tuán)實(shí)施了周期性中央空調(diào)啟停（每次停止運(yùn)行15分鐘，每一小時(shí)為一個(gè)周期，每天停止運(yùn)行4次），同時(shí)對(duì)空調(diào)負(fù)荷情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。 由監(jiān)測(cè)及計(jì)算結(jié)果可知，7月20日至8月10日，實(shí)施中央空調(diào)主機(jī)周期性啟停后米蘭集團(tuán)中央空調(diào)平均負(fù)荷僅占總負(fù)荷的37.9%，與未實(shí)施周期性啟停前相比，中央空調(diào)的平均負(fù)荷下降了18.1%，削減15%中央空調(diào)平均負(fù)荷的目標(biāo)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。,25,7月20日至8月10日米蘭集團(tuán)平均負(fù)荷及空調(diào)平均負(fù)荷情況,26,：活動(dòng)前后效果對(duì)比圖,27,實(shí)施效果二：,

9、小組仍以米蘭集團(tuán)為例，通過(guò)控制圖對(duì)實(shí)施空調(diào)周期性啟停后集團(tuán)內(nèi)的溫度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。根據(jù)室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定：“夏季有空調(diào)的場(chǎng)所室內(nèi)溫度設(shè)定在2228攝氏度為宜，且不得超過(guò)33攝氏度”。由于錯(cuò)峰限電工作的需要，南京市的所有空調(diào)使用場(chǎng)所均建議將空調(diào)溫度設(shè)定在28攝氏度。因而我們規(guī)定室內(nèi)溫度上升不得超過(guò)5度，即28+5+0攝氏度。,將超過(guò)28攝氏度后的溫度看成應(yīng)當(dāng)加以研究并由控制圖加以控制的重要質(zhì)量特性； 由于要控制的溫度是計(jì)量特性值，因此選用了x R控制圖： 每一次智能控制停電后，每6分鐘取一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，連續(xù)30分鐘進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測(cè)，因此樣本容量n=5。每進(jìn)行一次智能控制停電后，取一個(gè)樣本。共收集了2

10、5個(gè)樣本數(shù)據(jù)，即樣本個(gè)數(shù)k為25，并按監(jiān)測(cè)順序?qū)⑵溆涗浻诒?1中。,28,R=R/k=67/25=2.68攝氏度,計(jì)算各統(tǒng)計(jì)量的中心值和控制界限。,R圖：CL=R=2.68攝氏度,29,30,由控制圖可以看出，米蘭集團(tuán)的室內(nèi)溫度未超過(guò)33攝氏度，室內(nèi)溫度處于受控狀態(tài)，表明本小組的對(duì)策措施有效。,31,實(shí)施效果三： 通過(guò)中央空調(diào)主機(jī)周期性啟停技術(shù)控制客戶終端的用電負(fù)荷，避免了通過(guò)拉閘限電來(lái)強(qiáng)行甩負(fù)荷，雖然降低了客戶的舒適度，但是保證了客戶生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的正常進(jìn)行，將錯(cuò)峰限電帶來(lái)的影響降到最低。同時(shí)，在很大程度上節(jié)約了客戶的電費(fèi)支出。以米蘭集團(tuán)為例，每天以使用中央空調(diào)8小時(shí)計(jì)算，在不影響空調(diào)主機(jī)壽命

11、的前提下，每小時(shí)只停主機(jī)15分鐘，每天停4次，空調(diào)每天節(jié)約1小時(shí)用電時(shí)間，一個(gè)夏季可節(jié)電16000千瓦時(shí)，節(jié)約電費(fèi)14400元，在節(jié)約用電的同時(shí)可減輕電網(wǎng)的負(fù)荷壓力。,32,(二)無(wú)形效果 中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的研發(fā)在用電負(fù)荷高峰期合理分配電力資源，保護(hù)電網(wǎng)安全，節(jié)約電力資源的同時(shí)保證最大效率的電力資源合理利用。同時(shí)達(dá)到了以下無(wú)形效果： 效果一：填補(bǔ)國(guó)內(nèi)中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)空白，為新型負(fù)荷管理提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐； 效果二：通過(guò)行政與技術(shù)的手段控制高峰用電負(fù)荷，一直是政府與供電公司進(jìn)行負(fù)荷管理的方法，中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的研發(fā)，已經(jīng)較好地解決了這一需求； 效果三：中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的

12、研發(fā)大大增強(qiáng)了供電公司在電網(wǎng)高峰時(shí)間降低電網(wǎng)負(fù)荷能力，緩解了電網(wǎng)壓力； 效果四：中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)的開發(fā)成功，使控制用電更人性化、柔性化。使負(fù)控裝置的控制半徑由用戶配電房延伸到用電設(shè)備，使控制方案更加豐富提升企業(yè)公共形象。,33,九、鞏固措施及推廣 1、鞏固措施 鞏固措施：為鞏固中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)，小組又選擇了15家單位（單位清單見表9-1）安裝了中央空調(diào)主機(jī)智能控制器，也取得了良好的效果。,34,為確保在電網(wǎng)高峰時(shí)期能夠及時(shí)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，避免同一臺(tái)主機(jī)連續(xù)頻繁啟停，更好的使用中央空調(diào)周期性啟停技術(shù)，小組采用PDPC法，將中央空調(diào)輪停方案分解為5套方案（圖9-1），以一個(gè)小時(shí)為一個(gè)周期（停機(jī)15分鐘，啟動(dòng)運(yùn)行45分鐘），根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況分別按組實(shí)施輪流啟停。,35,中央空調(diào)主機(jī)輪停方案,36,鞏固措施二 ： 2005年8月15日，小組經(jīng)營(yíng)銷部同意，