省级空调负荷“全感知、全预测、全调节”管控技术及应用
巴山巍峨挺秀，渝水浩荡东流。
火锅香气氤氲，吊脚楼岁月沧桑。
重庆是西南经济重镇、交通枢纽。由于地处四川盆地东部，四周被高山环绕，夏季热量难以散发，加之江河纵横，水汽丰富，空气湿度大，闷热成了它夏季的标签。暑季闷热之时，空调负荷持续走高，给电网安全稳定运行带来挑战。如何更好地感知、预测、调节空调负荷？
01.总体情况
国网重庆电力以“构建国内首个省级空调可调节负荷资源池”为目标，按照“政策体系构建、全面调查安装、系统开发接入、负荷精准调节”的实施路径，深挖空调负荷可调能力，创建空调负荷调节机制，实现全市空调负荷“统一管理、统一服务”。该公司首创省级空调负荷“全感知、全预测、全调节”管控体系，已建成国内首个城市级集群调控示范工程和首个省级柔性控制系统，实现全市空调负荷全量监测，构建了千万千瓦级空调负荷资源池。目前，全市已接入约1.66万户高压商业、公共机构等楼宇中央空调用户和全量居民空调用户，总功率约1300万千瓦，预计可调能力超200万千瓦，已启动空调负荷管理33次，最大压降负荷200万千瓦。
02.建设背景
在践行“双碳”目标、推动能源绿色低碳转型背景下，高渗透率新能源接入叠加能源供应不确定性等因素，导致部分地区电力供需紧张。
重庆地区资源禀赋不足，电力供需矛盾长期存在，夏季空调负荷占电网总负荷超过50%，空调负荷调控潜力大、对经济影响小。柔性调节空调负荷参与电网削峰是一条保安全、保民生、保供电、保稳定、保经济的有效路径。
空调负荷管理对助力电力供需平衡具有重要作用。该项目的建设、实施对全国能源电力安全保供和电网负荷削峰有一定的示范和推动作用。
03.建设大事记
2022年4月，国网重庆电力在市政府和国家电网公司的指导下加快推进全市中央空调楼宇实现智能管理设备全覆盖。
2022年7月，国网重庆电力完成第一次大规模联调联试，并在全国首次实现全市楼宇中央空调规模化参与需求响应。
2022年8月，国网重庆电力完成全市中央空调智能管理设备的安装，并获得央视报道。
2023年12月，该项目成功入选国家电网公司首批源网荷储互动“百佳”示范工程。
2024年5月，该项目荣获数字中国创新大赛三等奖。
2024年6月，国网重庆电力成功构建千万千瓦级空调负荷资源池，并成功打造省级空调负荷“全感知、全预测、全调节”管控体系。
04.特色亮点
全感知：首创空调负荷全域感知技术，提升空调负荷监测能力
使用分路量测单元监测楼宇中央空调。按照“因地制宜、复用利旧、便于扩展”的原则，采用本地4G-VPN或4G无线专网的组网方式，将中央空调负荷信息接入智慧能源单元后，再接入新型电力负荷管理系统，实现对中央空调负荷的分路精细化监测。精准识别居民空调负荷。采用“物联表+辨识模组”方式，创新移频迭代滤波动态信号分析方法，研发深度神经网络模型结合事件先验信息的负荷波形分解方法、基于多时间尺度的空调负荷识别方法，从用户总负荷中精准提取居民空调负荷。“云监测”新型智能空调。基于“e起节电”活动载体，创新“e起节电—家电云管家”模块，在获得用户授权的前提下，通过“云云”对接，实现新型智能空调负荷“可观、可测、可调、可控”。大数据识别其余空调。依托负荷信息、气象信息等海量数据，通过选取基准负荷、分析可调潜力，开展柔性可调负荷、时段可调程度特征算法训练，构建空调负荷大数据辨识模型，实现对空调负荷的在线监测。
全预测：创新全时空空调负荷可调潜力预测方法，深挖空调负荷可靠可调能力
构建空调负荷潜力预测方法。考虑空调负荷运行特性和环境条件等影响因素，采用相关性分析法，分析空调负荷与环境温度等参数之间的关系，构建空调负荷时空关联数据库，建立空调负荷与终端设置温度等参数的机理模型，聚合预测空调负荷可调节潜力。
全调节：创新“自主+柔调”全手段空调负荷调节策略，压实可靠调控目标
打造空调智慧管家APP。开发“e家电云管家”小程序，便于居民空调用户通过手机远程调节空调设置温度；开发中央空调管理小程序，便于中央空调用户实时在线监测并远程调节主机运行参数，优化运行状态。
构建“两阶段”柔性调控体系。构建“跨区互济、区内智配。”的调控策略，将调控目标从主站到用户逐层分解，制订区域间轮调互济、区域内分群组分时段的调节计划，并制订“一户一策”调控策略;根据调控偏差，自适应修正，保障用户舒适度与空调负荷的精准压降。
05.建设人物
李顺
国网重庆营销服务中心负荷监控工
助理工程师
新型电力系统示范标杆项目负责人
主要从事空调负荷柔性调控、车网融合互动等创新技术研究工作。参与了重庆市省级空调负荷第一次联调联试，在全国首次成功实现柔性负荷规模化调控，打造了省级空调负荷“全感知、全预测、全调节”管控体系。牵头的项目顺利入选国家电网公司“三新”大讲堂和首批源、网、荷、储互动“百佳”示范工程。获得2024年数字中国创新大赛三等奖等多个奖项，在车网互动领域参与总部科技项目2项，发表论文4篇，获得授权发明专利7项。
朱彬
国网重庆营销服务中心五级职员
教授级高级工程师
从事电动汽车充电技术、空调负荷管理等的研究工作，负责新型电力系统示范标杆技术指导、系统建设、技术试点创新等工作。主要参与“山地城市电动汽车分时租赁模式及支撑技术研究与示范应用”等国家级、省部级科技项目10余项，发表科研论文20篇，获得授权发明专利20余项，牵头或参编行业或地方标准10余项，获得2021年度湖北省科技进步奖二等奖1项、2021年度重庆市科技进步奖三等奖1项等。
王松
国网重庆电力营销部市场处副处长
高级工程师
新型电力系统示范标杆指导专家
主要负责牵头负荷管理、能效服务等方面的管理工作，主要研究空调、充换电设施、客户侧储能、分布式光伏等新型负荷的管理。参与“面向电力保供的空调负荷灵活调控技术研究与应用”等国家级、省部级科研项目2项、省公司级科技项目1项，参与制订和发布行业或地方标准3项，获省部级及以上奖项15项，发表论文40余篇。
胡晓锐
国网重庆营销服务中心营销大数据应用中心主任
国家电网公司优秀专家人才
教授级高级工程师
新型电力系统示范标杆指导专家
主要负责牵头主持电动汽车、空调及储能等柔性负荷管理和智慧营销等工作，承担“山地城市电动汽车分时租赁模式及支撑技术研究与示范应用”等国家级、省部级科研项目20余项，获得“电动汽车充电设施智能检测与监控关键技术及应用”等省部级科技进步奖11项，获得授权专利120项，发表文章39篇，以扎实的技术功底和多年的经验指导示范标杆项目顺利推进。
龙羿
国网重庆营销服务中心营销大数据应用中心主任助理
国网重庆电力优秀专家人才
教授级高级工程师
新型电力系统示范标杆主要完成人，主要负责技术指导、技术创新等工作。主持或参与国家级科技项目2项、国家电网公司级科技项目5项、省公司级科技项目2项，相关成果获省部级及以上奖项7项，获美国发明专利授权20余项，发表论文25篇，参与制定和发布行业或地方标准9项。
马明辉
国网重庆营销服务中心计量质检工
助理工程师
新型电力系统示范标杆主要完成人
从事计量质检、负荷辨识等工作。主要负责居民空调负荷辨识模组研发、方案编制等。曾获国网重庆电力第七届青创赛金奖，并入围国家电网公司第七届青创赛决赛。
来源｜国网重庆电力 国网重庆营销服务中心
感谢｜游绍斌 李顺 张淳茜
