创新型QC成果培训课件

1、中央空调周期性启停技术研发 江苏南京供电企业奇迹QC小组1创新型QC成果第1页三、选择课题 1、是南京市电力供给缺口最大一年，全市负荷缺口到达了134万千瓦，约占南京市夏季用电总负荷三分之一。分析近几年负荷增加主要组成后，我们不难发觉，夏、冬两季负荷急剧增加主要原因是空调负荷迅猛增加。空调负荷急剧增加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，同时能够减弱电网负荷，但当前实现中央空调短时间暂停这项技术在国内尚属空白。 3、综合上述情况，小组将此次QC课题选定为 “ 中央空调周期性启停技术研发” 2创新型QC成果第2

2、页步骤4月5月6月7月8月9月10月选择课题设定目标 提出方案并确定最正确方案制订对策实施情况效果检验巩固方法及推广小组活动时间表3创新型QC成果第3页四、设定目标 减弱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）4创新型QC成果第4页 1、提出方案： 小组利用头脑风暴法，从多个角度提出可供选择意见、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回水温度提升中央空调回水温度控制中央空调温度设定B购置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全方面控制控制中央空调机组自动启/停全方位控制中央空调机

3、组负荷及运行情况 A5创新型QC成果第5页全方位控制空调机组负荷及运行情况本身报警系统可对任何人工干预发出警示能够从0100%控制中央空调运行负荷控制单台/多台中央空调启/停提供用户中央空调机组运行状态中央空调智能控制器功效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，但控制中央空调循环系统只控制中央空调送风系统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，但控制中央空调循环系统只控制中央空调送风系统6创新型QC成果第6页 小组对所提出意见、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:经过通讯规

4、约干预中央空调水温设定 方案三:经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 7创新型QC成果第7页 2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,经过计算四个方案功效评价系数(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.小组首先对采取这四种方案后,每种方案在15分钟内可转负荷量节约电费量及温度改变情况进行了测算, 功效数值计算表方案功效转移负荷(千瓦)节约电费(元)温度改变(度)设定中央空调回水温度5011.253经过通讯规约干预中央空调水温设定10022.53经过通讯通道对中

5、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计算四种方案功效评价系数。（功效评价系数=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累计功效评价系数方案一X0011202方案二1X111404方案三10X11303方案四000X1101累计108创新型QC成果第8页方案投资额(万元)资金占用系数方案一8016方案二26051方案三15030方案四2003累计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）四种方案功效系数、资金占用系数及价值系数表 （价值系数=功效评价系数 /资金占用系数）方案功效评价系数(F)资

6、金占用系数(C)价值系数(V)方案一02016125方案二04051078方案三030301方案四010033339创新型QC成果第9页3、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125功效不足V1表明评价对象功效成本低于实现该功效所应投入最低成本,从而没有抵达客户功效要求,表明该方案功效不足.方案二经过通讯规约干预中央空调水温设定078功效过剩V1表明评价对象功效成本低于实现该功效所应投入最低成本,从而没有抵达客户功效要求,表明该方案功效不足. 由价值工程评价标准，我们选出方案三作为本课题最正确方案,即经过通讯通道对中央空调主机进行干预

7、。10创新型QC成果第10页经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11创新型QC成果第11页干预方式选择分析时间：4月30日 地点：负控中心 责任人：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软停机干接点给空调机组输入停机及复位开机指令,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收让电请求情况监测；2、保护性能：干接点控制是经过接线方式处理,用户能够人工干预,受到人为破坏可能性较大。3、负荷转移情况：只

8、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：5万不采取智能减载控制经过从中央空调主机底层电路中获取相关模拟量，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负荷及运行情况。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：可设定本身报警系统。3、负荷转移情况：可实现中央空调主机0至100%减载或开启运行。4、费用估算：6万采取12创新型QC成果第12页(2)通讯方式选择分析 4月28日 地点：负控中心 责任人：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，采取移动网络运行商网络实现与控制中心通信将对中央空调机组

9、控制指令进行双向传递，抵达实时控制目标。费用估算：15万/年2、人员配置：专员巡视3、传输速度：85.6KBP/S4、传输时效性：网络运行商不承诺二十四小时在线，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传输，但投资额较高；2、GPRS相对于数据量流大信息传输较为合算。为检验负控通道能否确保本课题信息传输，小组需进行试验。负控通道通讯利用电力系统现有负控通道，将对中央空调机组控制指令进行双向传递，抵达实时控制目标费用估算：5万/年2、人员配置：配电房值班人员 3、传输速度：1200 BIT/S4、传输时效性：信息量过大时有滞后性 13创新型QC成

10、果第13页试验：小组组员于4月29日对负控通道信息传输能力进行了试验。以现有负控通讯通道为试验点，分100次发送了不一样流量字码，并测量负控终端接收到数据时间，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）1120926453524590610692704812814148928465502598614691708767816254933523526578628693709834823276904487534576657688714777822342980496621577658699713789888356990487576590662690716770890366100

11、249557859267269372279289237810684675606226746597248328923981082492576632687658726812924421111952157861269870272880291214创新型QC成果第14页 从上表中能够看出：Xmin=148, Xmax=1120, 极差 R=1120148=972 取K=10，将数据分为10组 所以组距（h）为 R/k=972/10=97.2100 组界限值为：1/2=0.5 第一组下限值为: Xmin0.5=1480.5=147.5 第一组上限值为：第一组下限值加组距，即147.5+100=247.5

12、 第二组上限值就是第一组上限值，即247.5，以这类推，定出各组界限值15创新型QC成果第15页组号小 大组中值频数统计fi11475-2475197/122475-3475297/333475-4475397/644475-5475497/1455475-6475597/1966475-7475697/2777475-8475797/1488475-9475897/1099475-10475997/31010475-114751097/3累计100依据界限值，编制出频数分布表 组 界16创新型QC成果第16页511223频MXTn=100 x=677：直方图 该直方图中部有一顶峰，左右两边逐

13、步降低，近似对称，属于正常直方图，小组决定选取负控通道作为最终通讯方式。17创新型QC成果第17页时间：5月4日 地点：米兰集团 责任人：金磊方案选择原理分析结论集中点控制干预对每家单位全部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取分组控制干预对每家单位中央空调每台主机分别进行干预费用；依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取（3）干预点选择（4）确定最优方案分解方案：智能减载控制采取负控通道通讯通讯方案集中点控制干预经过通讯通道对中央空调主机进行干预18创新型QC成果第18页六、制订最优方案

14、，小组制订了对策计划表，方案分解对策目标方法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%依据中央空调运行原理，采集机组主要运行参数，依据暖通专业技术，与相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种功效用Delphi开发，配以Borland数据库引擎工具BDE，再加上SQL Server数据库来实现停机指令发起、减载指令发起、设备情况轮检、设备故障报警以及系统运行日志统计等主工功效。负控中心6月10日金磊采取负控通

15、道通讯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%采取485数据接接口实现负控终端与中央空调智能控制器连接负控中心6月20日徐正安19创新型QC成果第19页 七、实施情况 实施一： 依据中央空调运行原理，采集机组主要运行参数，依照暖通专业技术，与相关单位联合制作中央空调智能控制器。 小组依据中央空调运行原理及制冷（热）原理，在相关单位技术帮助下直接从控制电路底层获取相关模拟量，经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整控制。 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%

16、目标已实现。20创新型QC成果第20页 实施二： 用Delphi开发，配以Borlangd数据库引擎工具BDE，再加上SQL Server 数据库来实现停机指令发起、减载指令发起、设备情况轮检、设备故障报警以及系统运行日志统计等主要功效。 本系统控制主台软件是由Delphi开发，配以Borlangd数据库引擎工具BDE，再加上SQL Server 数据库来实现停机指令发起、减载指令发起、设备情况轮检、设备故障报警以及系统运行日志统计等主要功效。 结论：软件实现5种功效目标已实现。21创新型QC成果第21页 实施三： 采取485数据接口实现负控终端与中央空调智能控制器连接。 在智能控制器与负控终

17、端接口方面，小组采取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指令后，传递对应参数给智能控制器，由智能控制器负责执行相关操作，实现中央空调主机启停，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依据信号启停结束负控终端接收到中心指令后将控制器接到负控中心指令后22创新型QC成果第22页米兰集团中央空调主机启停时间表单位指令发出时间主机停顿运行时间主机开启时间指令发出时间主机停顿运行时间主机开启时间米兰集团9：009：009：1512：0012：0012：15单位指令发出时间主机停顿运行时间主机开启时间指令发出时间主机停顿运行时间主机开启时间米兰集

18、团14：0014：0014：1516：0016：0016：15 在中央空调主机实现启停同时，负控中心主台也能接收到客户端中央空调主机运行情况数据反馈。结论：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达100%目标已实现。23创新型QC成果第23页 八、效果检验 （一）有形效果 效果一： 在中央空调智能控制器前，依据负管中心相关数据表明米兰集团中央空调平均负荷占总负荷56%，小组对米兰集团实施了周期性中央空调启停（每次停顿运行15分钟，每一小时为一个周期，天天停顿运行4次），同时对空调负荷情况进行了监测。由监测及计算结果可知，7月20日至8月10日，实施中央空调主机周期性启停后米兰集团中

19、央空调平均负荷仅占总负荷37.9%，与未实施周期性启停前相比，中央空调平均负荷下降了18.1%，削减15%中央空调平均负荷目标已经实现。24创新型QC成果第24页7月20日至8月10日米兰集团平均负荷及空调平均负荷情况序号日期平均负荷（kW）空调平均负荷（kW）所占百分比（%）17月20日89335740%27月21日79931239%37月22日92136840%47月23日85332438%57月24日91132836%67月25日90235239%77月26日85635238%87月27日94334937%97月28日85129835%107月29日87834239%117月30日921

20、37841%127月31日83131638%138月1日94533135%148月2日84631337%158月3日96537639%168月4日98735536%178月5日90134238%188月6日79829537%198月7日84531337%208月8日82330437%218月9日95436338%228月10日90132436%195247392375%25创新型QC成果第25页：活动前后效果对比图26创新型QC成果第26页 实施效果二： 小组仍以米兰集团为例，经过控制图对实施空调周期性启停后集团内温度进行了监测。依据室内空气质量标准中要求：“夏季有空调场所室内温度设定在222

21、8摄氏度为宜，且不得超出33摄氏度”。因为错峰限电工作需要，南京市全部空调使用场所均提议将空调温度设定在28摄氏度。因而我们要求室内温度上升不得超出5度，即28+5+0摄氏度。 将超出28摄氏度后温度看成应该加以研究并由控制图加以控制主要质量特征；因为要控制温度是计量特征值，所以选取了x R控制图：每一次智能控制停电后，每6分钟取一次监测数据，连续30分钟进行负荷监测，所以样本容量n=5。每进行一次智能控制停电后，取一个样本。共搜集了25个样本数据，即样本个数k为25，并按监测次序将其统计于表81中。27创新型QC成果第27页 R=R/k=67/25=2.68摄氏度计算各统计量中心值和控制界限

22、。 R图：CL=R=2.68摄氏度计算各样本平均值平均值（X）和各样本极差平均（R） X=X/k=74.5/25=2.98摄氏度图：中心值CL= X=2.98摄氏度UCL= D4R =2.1152.685.67摄氏度 LCL= D3R ，因为n=5时，D3为负值，所以LCL取0。UCL= X+A2R =2.98+0.5772.684.53摄氏度LCL=2.980.5772.681.43摄氏度28创新型QC成果第28页样本号X1X2X3X4X5XR=Xmax- Xmin14.41.11.91.61.1010.12.023.324.93.91.94.24.9019.73.943.032.51.22

23、.84.53.6014.62.923.342.03.24.74.43.5014.63.562.753.43.71.93.18.012.92.582.963.33.54.01.13.8015.73.142.972.60.91.51.23.309.51.902.483.84.43.52.61.1016.03.23.393.53.72.72.62.0014.52.901.7103.24.52.34.03.7016.33.262.2111.84.42.82.43.1016.13.222.6122.22.53.11.93.2013.42.681.0131.43.72.21.24.7013.92.783.

24、3143.03.23.72.43.8014.92.982.6151.84.02.52.34.9015.83.163.1163.23.11.72.31.812.12.421.5174.72.72.81.53.2016.33.263.2182.13.44.21.52.9014.12.822.7193.71.03.84.14.0016.63.323.1202.01.23.52.94.8014.42.883.6214.72.03.13.52.4015.73.142.7223.12.71.23.84.0014.82.962.8233.44.24.94.92.1019.53.902.8242.83.12.

25、01.51.310.72.141.8252.24.72.94.13.217.13.422.5累计74.567.0平均298268R=X29创新型QC成果第29页 由控制图能够看出，米兰集团室内温度未超出33摄氏度，室内温度处于受控状态，表明本小组对策办法有效。 由上述数据得出控制图：图82升高温度R图30创新型QC成果第30页 实施效果三： 经过中央空调主机周期性启停技术控制客户终端用电负荷，防止了经过拉闸限电来强行甩负荷，即使降低了客户舒适度，不过确保了客户生产经营活动正常进行，将错峰限电带来影响降到最低。同时，在很大程度上节约了客户电费支出。以米兰集团为例，天天以使用中央空调8小时计算，在

26、不影响空调主机寿命前提下，每小时只停主机15分钟，天天停4次，空调天天节约1小时用电时间，一个夏季可节电16000千瓦时，节约电费14400元，在节约用电同时可减轻电网负荷压力。31创新型QC成果第31页(二)无形效果中央空调周期性启停技术研发在用电负荷高峰期合理分配电力资源，保护电网安全，节约电力资源同时确保最大效率电力资源合理利用。同时到达了以下无形效果：效果一：填补国内中央空调周期性启停技术空白，为新型负荷管理提供了坚实技术支撑；效果二：经过行政与技术伎俩控制高峰用电负荷，一直是政府与供电企业进行负荷管理方法，中央空调周期性启停技术研发，已经很好地处理了这一需求；效果三：中央空调周期性启

27、停技术研发大大增强了供电企业在电网高峰时间降低电网负荷能力，缓解了电网压力；效果四：中央空调周期性启停技术开发成功，使控制用电更人性化、柔性化。使负控装置控制半径由用户配电房延伸到用电设备，使控制方案愈加丰富提升企业公共形象。32创新型QC成果第32页九、巩固办法及推广 1、巩固办法 巩固办法：为巩固中央空调周期性启停技术，小组又选择了15家单位（单位清单见表9-1）安装了中央空调主机智能控制器，也取得了良好效果。序号单位名称空调品牌型号1商茂世纪广场特灵CVHZ-420-500-012苏宁环球购物中心特灵CVHG6703丁山花园酒店约克YKFBFBH5CCPE4益来国际广场约克YKFBFBH

28、55CPH5好又多有限企业（秦淮）麦克维尔PFH079、WHS3106好又多有限企业（迈皋桥）麦克维尔PEH087、600RT7新晨国际开利19XL5051456CR8新华日报（老楼）开利、约克30HR280、YSDACBS35CGD9百安居装饰有限企业麦克维尔WMD32010南京珍珠饭店约克YEWS180SC5011好又多有限企业（清凉）约克YKFCFDH65CTE12金润发（鼓楼店）特灵RTHB45013山西路百货大楼麦克维尔WHS200、WGS27014朗驰集团开利30HXC130A-400A15江苏商厦约克YKMCMBH0-5C0CS33创新型QC成果第33页 为确保在电网高峰时期能够

29、及时转移负荷，防止同一台主机连续频繁启停，更加好使用中央空调周期性启停技术，小组采取PDPC法，将中央空调轮停方案分解为5套方案（图9-1），以一个小时为一个周期（停机15分钟，开启运行45分钟），依据电网负荷情况分别按组实施轮番启停。单位主机编号单位主机编号单位主机编号单位主机编号单位主机编号米兰集团主机001苏宁环球2号主机009好又多秦淮店1号主机017苏宁环球1号主机025好又多2号主机033新晨国际主机002南京珍珠饭店2号主机010好又多迈皋桥1号主机018南京珍珠1号主机026好又多迈2号主机034新华日报主机003山西路百货2号主机011好又多清凉1号主机019山西路1号主机027好又多2号主机035朗驰集图主机004百安居2号主机012金润发1号主机020百安居1号主机028金润发2号主机036