時間：2023-03-30 11:35:20
序論：在您撰寫負(fù)荷理論論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在會計學(xué)雙語多媒體設(shè)計時，設(shè)計者往往忽略了學(xué)習(xí)者的工作記憶有限容量的特征，使學(xué)習(xí)者增加了很多不必要的認(rèn)知負(fù)荷，降低了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。通過認(rèn)知負(fù)荷理論不僅使我們更深刻地理解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，同時為教學(xué)媒體設(shè)計提供強了有力的指導(dǎo)。在會計學(xué)雙語多媒體設(shè)計中的主要思想是在既定的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷情況下，運用通道效應(yīng)、整合效應(yīng)、標(biāo)記效應(yīng)、冗余效應(yīng)、注意力分散效應(yīng)等來降低外部認(rèn)知負(fù)荷并提高其關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷，實現(xiàn)圖式的獲得與規(guī)則的自動化。
(一)充分利用圖表，發(fā)揮通道效應(yīng)認(rèn)知負(fù)荷理論中的通道效應(yīng)是指人的工作記憶可以同時處理不同的感官通道呈現(xiàn)的信息，主要是指視覺信息和聽覺信息。在多媒體設(shè)計中如果能同時采用視覺和聽覺雙重感官通道輸入信息，不僅可以降低外部認(rèn)知負(fù)荷，又能促進(jìn)學(xué)習(xí)者對多種表征信息之間建立聯(lián)系，而且通過視覺和聽覺同時獲得的信息更容易形成圖示而存儲于長期記憶中，提高學(xué)習(xí)效率。因此在會計學(xué)雙語的教學(xué)中應(yīng)該充分利用圖表，因為圖表使學(xué)生更容易理解會計業(yè)務(wù)及會計循環(huán)之間的聯(lián)系，圖表即包括靜態(tài)的也包括動態(tài)的視頻，在媒體中使用圖表很多時候能收到文字無法實現(xiàn)的效果，圖表的可視化效果會沖擊學(xué)生的視覺神經(jīng)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)者的關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷，在圖表使用過程中也注意音頻效果的配合。
(二)恰當(dāng)呈現(xiàn)材料，防止注意力分散在學(xué)習(xí)多個相關(guān)信息源的材料時，學(xué)習(xí)者需要在多種離散的信息源中反復(fù)“尋找----匹配”，這種重復(fù)的搜索必然會分配注意力資源，使得工作記憶增加負(fù)荷，消耗學(xué)習(xí)者的認(rèn)知資源，降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。認(rèn)知負(fù)荷理論中的整合效應(yīng)認(rèn)為，當(dāng)學(xué)習(xí)中所需要的相關(guān)信息整體呈現(xiàn)比分開呈現(xiàn)能使學(xué)生收到更好的學(xué)習(xí)效率。因此消除分散注意力效應(yīng)的辦法是整合學(xué)習(xí)材料中相互所指的部分，在多媒體設(shè)計中將相關(guān)內(nèi)容的資料以整合方式呈現(xiàn)，這樣才能使學(xué)習(xí)者有效地獲得信息。如在講解會計信息從日記賬過記到總賬這部分內(nèi)容時，要在多媒體課件中盡可能把過賬的信息在一張PPT上呈現(xiàn)，避免學(xué)生在多張PPT中來回搜索相關(guān)信息。在會計學(xué)雙語多媒體設(shè)計中要注意不要添加與主題無關(guān)的文字、聲音或者是畫面，因為這些信息會分散學(xué)生的注意力，有限的認(rèn)知資源會被不相關(guān)的材料所浪費。
(三)課件設(shè)計簡單明了，避免冗余效應(yīng)認(rèn)知負(fù)荷里的減少冗余原則認(rèn)為，能夠應(yīng)用圖像和聲音表達(dá)清楚的內(nèi)容就沒有必要再加上相關(guān)文字解釋。國內(nèi)外既往研究都得出在媒體設(shè)計中加入有趣但是與學(xué)習(xí)內(nèi)容無關(guān)的聲音和畫面會導(dǎo)致學(xué)生對主題內(nèi)容理解和運用變差。而在實際教學(xué)中很多教師強調(diào)多媒體的“多”，將課件中加入大量的圖片在輔以文字說明和背景音樂，采用多種材料表征方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā)點是好的，但從學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷的角度出發(fā)就會發(fā)現(xiàn)這樣表述實質(zhì)上不僅將多余的信息傳遞給了學(xué)生，同時也會分散學(xué)生的注意力。如在會計學(xué)雙語結(jié)賬流程的講解中，課件上一邊展示用“T”字賬表明的結(jié)賬流程圖，在流程圖旁邊又加入相關(guān)的解釋文字，學(xué)生在學(xué)習(xí)此內(nèi)容時就會一邊聽老師講解，一邊看流程圖，在去閱讀旁邊的說明文字，這會造成學(xué)生的視覺通道中的認(rèn)知負(fù)荷超載，反而影響其學(xué)習(xí)的效率，解決該問題的最好方式就是把流程圖旁邊的多余文字刪除，因此在會計學(xué)雙語媒體設(shè)計中應(yīng)該做到以下兩點：第一，減少界面中的鏈接和控制按鈕，因為信息的頻繁交互會分散學(xué)生的注意力增加認(rèn)知負(fù)荷。第二，簡化內(nèi)容，界面不要進(jìn)行復(fù)雜的裝飾，教學(xué)內(nèi)容力求簡練，能用會計分錄說明的問題就不要在去用過多的語言解釋。
二、結(jié)束語
關(guān)鍵詞超市陳列柜風(fēng)幕CFD熱負(fù)荷分析濕度場
1引言
陳列冷柜已經(jīng)在各類超市中已得到認(rèn)可和普及，內(nèi)外側(cè)的隔熱一般采用風(fēng)幕。但是風(fēng)幕對周圍空氣有較強的卷吸作用；另一方面，冬季陳列框風(fēng)幕的冷泄漏又形成超市空調(diào)系統(tǒng)的一個重要冷負(fù)荷。因此，研究陳列柜風(fēng)幕系統(tǒng)形成的影響因素是設(shè)計節(jié)能、性能優(yōu)良的陳列柜的關(guān)鍵，也是設(shè)計超市空調(diào)系統(tǒng)的依據(jù)。
國內(nèi)外對風(fēng)幕的研究主要集中于溫度場和速度場，如DavidStribling仿真了簡化的冷柜，將他的誤差主要歸結(jié)于對濕度場的研究[1]。
南加州Edison制冷實驗室（SCERTTC）定量測試的典型陳列柜的冷負(fù)荷分布情況，提出陳列柜73%的能耗來自風(fēng)幕的耗
散[2]。
本文采用CFD方法對立式陳列柜的風(fēng)幕系統(tǒng)進(jìn)行仿真，以期為陳列柜風(fēng)幕系統(tǒng)設(shè)計提供設(shè)計思路。
2CFD模型和邊界條件
2．1計算模型
立式陳列柜通常成排放置，其長度方向尺寸遠(yuǎn)大于高度和深度方向，故可簡化為二維模型。臥式陳列柜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。計算時忽略外部輻射和絕熱層的傳導(dǎo)換熱?；仫L(fēng)空氣在流道內(nèi)經(jīng)過蒸發(fā)器，溫度、濕度降低后，經(jīng)過噴射口水平射出，形成臥式陳列柜的風(fēng)幕。與立式陳列柜相比較，臥式陳列柜的出風(fēng)速度較低，在浮升力的影響下，風(fēng)幕有較大的變型。因此本文中紊流模型選用帶浮升力項的雷諾應(yīng)力模型（ReynoldsStressModel）。
濕度場的采用簡化的組分平衡方程：
m1表示組分1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；J1是擴散通量；R1是反應(yīng)生成率，本案例中為0。我們把水蒸氣在陳列柜中生成小液滴的反應(yīng)，簡化為水蒸汽低于當(dāng)?shù)芈饵c溫度就產(chǎn)生小液滴，且在固體壁面不凝結(jié)。
圖1臥式陳列柜結(jié)構(gòu)示意與實驗點分布圖
2．2邊界條件的處理
1）為使求解過程穩(wěn)定，所有邊界均采用速度為零，絕熱的第一類邊界條件，外部空間為大空間，溫度為27℃，絕對濕度為10g/kg。
2）進(jìn)風(fēng)口按實驗值設(shè)定速度、溫度邊界條件；回風(fēng)口邊界條件按進(jìn)風(fēng)口設(shè)定為-10Pa的壓力邊界條件。進(jìn)風(fēng)口的絕對濕度為0.2g/kg，溫度為-30℃，送風(fēng)速度0.6m/s。
3）壁面函數(shù)采用Spalding方法處理，該方法比較適合于Pr<1氣體。
4）為了加快收斂速度，動量方程采用QUICK算法，壓力方程采用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法。
2．3實驗裝置與誤差分析
計算所用的陳列柜原型被放在一個獨立的房間內(nèi)進(jìn)行測試，該房間溫度波動小于1℃，濕度波動小于0.2k/kg。溫度的測量采用T型熱電偶，速度測量采用熱球風(fēng)速儀，濕度的測量采用電阻型高分子濕度傳感器，并用TESTO-400型測量儀進(jìn)行校準(zhǔn)。實驗過程中，數(shù)據(jù)采集使用KEITHLEY-2700數(shù)據(jù)采集儀，測試前將熱電偶放在冰水混合物中進(jìn)行校準(zhǔn)。
實驗值與計算值比較如圖2、3、4所示。結(jié)果顯示：說明本文建立的模型基本能反應(yīng)其速度場與溫度場的實際分布。
圖2測試點溫度比較圖
圖3測試點絕對濕度比較圖
圖4測試點速度比較圖
分析實驗值與計算值之間存在的誤差，認(rèn)為主要來源于以下4點：
（1）由于采用直接測量法，測量所采用的濕度傳感器和熱球風(fēng)速儀對風(fēng)幕有一定的干擾作用，因此存在一定誤差。
（2）計算模型中僅考慮對流換熱的影響，并對模型進(jìn)行了簡化。實際工況下，輻射傳熱和由風(fēng)道外側(cè)保溫層進(jìn)入的傳導(dǎo)熱對溫度場也有一定影響。
（3）在數(shù)值計算中，濕度場并未完全耦合。盡管在風(fēng)幕上方的濕度測量結(jié)果顯示有一層濕空氣飽和區(qū)，形成的小液滴必定會在重力的影響下對濕度場有一定的作用，但是在CFD計算的每個網(wǎng)格中，僅在擴散方程中處理濕空氣，所以會產(chǎn)生一定的誤差。
（4）另外，陳列柜外側(cè)存在一定的亂流干擾。所以，實際情況下陳列柜風(fēng)幕的隔熱效果比CFD計算稍差。
3CFD分析
3．1流場分析
CFD計算的優(yōu)點在于能比較方便地改變邊界條件及其參數(shù)，分析各參數(shù)的影響并對其優(yōu)化，減少實驗試制的次數(shù)，以節(jié)約研制費用并縮短周期。從風(fēng)幕的流場圖（圖5）可以看出風(fēng)幕按其結(jié)構(gòu)可分為三個不同的區(qū)域：
圖5陳列柜流函數(shù)分布圖
第一個區(qū)是出口區(qū)，由于風(fēng)口僅僅采用兩片薄板作為氣流噴射方向的引導(dǎo)。所以出風(fēng)口的速度分布不理想，主要表現(xiàn)在：1.出風(fēng)口的橫截面沒有均勻的速度梯度，導(dǎo)致風(fēng)幕的脈動速度較強，不利于隔熱和隔濕。如果采用塑料孔板整流，風(fēng)幕的水平方向性會更強，脈動速度較弱，隔熱隔濕的效果會更好。
圖6陳列柜溫度場分布圖
第二個區(qū)是發(fā)展區(qū)，在這一區(qū)域，風(fēng)幕在浮升力的作用下有較大的變形，風(fēng)幕的主流與方向與陳列柜底板板呈45度角。在這一區(qū)域，風(fēng)幕的中心速度進(jìn)一步降低，它的兩側(cè)面受到黏性力的作用，而逐漸耗散。同時在其下方形成一個渦流。當(dāng)風(fēng)幕的主流遇到陳列柜底板后，風(fēng)幕的主流再次改變方向，順著底板流動，并在其上方形成一個較長的渦流。該渦流的底部與溫度較低的風(fēng)幕接觸，頂部與陳列柜上方的熱濕空氣接觸，所以這個渦流循環(huán)是陳列柜熱濕負(fù)荷的主要來源之一。
第三個區(qū)是回風(fēng)區(qū)，在該區(qū)域，風(fēng)幕在回風(fēng)口的抽吸作用下重新匯合。但是其上方有一定的空氣渦流，風(fēng)幕的底部又受到陳列柜壁面的影響，氣流的方向不一致，導(dǎo)致風(fēng)幕的溫濕度進(jìn)一步升高（見圖6）。
3．2濕度場分布
從絕對濕度場圖（圖7）來看，從蒸發(fā)器排出冷空氣的相對濕度一般為85%，由于送風(fēng)通道有一定的漏熱，使得出風(fēng)口的相對濕度降低至70%左右。在風(fēng)幕與環(huán)境熱濕空氣交換的過程中，第一區(qū)域上方的絕對濕度與相對濕度最大，極有可能在該處形成小液滴。在回風(fēng)口附近，溫度梯度比絕對溫度梯度大，所以應(yīng)該產(chǎn)生回風(fēng)口上方的相對濕度回風(fēng)口下方的相對濕度小的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在實際測量中得到了證實（見表1）。
圖7陳列柜絕對濕度分布圖
利用CFD計算，陳列柜熱負(fù)荷的分布如表2所示。在試驗工況下陳列柜的主要熱負(fù)荷來自風(fēng)幕的顯熱負(fù)荷見圖8。
圖8陳列柜熱負(fù)荷分布圖
陳列柜溫濕參數(shù)表表1溫度(K)絕對溫度（g/kg）
蒸發(fā)器出口2430.2
出風(fēng)口244.980.2
回風(fēng)隔篩252.980.74
回風(fēng)通道入口253.350.74
總增量10.350.54
陳列柜的熱負(fù)荷分布表表2
顯熱負(fù)荷潛熱負(fù)荷
總熱負(fù)荷（J/m）488.7
出風(fēng)口通道（%）16.9-
風(fēng)幕（%）68.4811.4
回風(fēng)口通道（%）3.17-
所占比例（%）88.611.4
現(xiàn)在的研究還存在一些問題。首先，如何準(zhǔn)確測量風(fēng)幕的速度場是困擾實論證的一個難題。由于陳列柜的速度場直接影響其溫度場與濕度場的分布。用一系列詳細(xì)的溫度場分布圖來論證CFD計算的合理性也不失為一種方法。其次，CFD模型還不能精確的計算風(fēng)幕的各個場分布情況，如何使計算值與測試值相吻合可以從調(diào)整紊流模型和避免過多的結(jié)構(gòu)簡化入手。最后，蒸發(fā)器的結(jié)霜與融霜過程對風(fēng)幕隔熱性能有較大的影響，考查風(fēng)幕的隔熱性能還缺少一個比較權(quán)威的指標(biāo)，這些問題還有待進(jìn)一步的研究。
4總結(jié)
本文采用雷諾應(yīng)力模型建立了超市陳列柜雙層風(fēng)幕的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了實驗驗證，研究表明風(fēng)幕的發(fā)展可以分為三個不銹鋼的區(qū)域。本文同時利用CFD方法的靈活性，對風(fēng)幕的溫濕度場進(jìn)行模擬，分析了風(fēng)幕各個階段的熱負(fù)荷分布，證明了解決風(fēng)幕變形與耗散是設(shè)計高效節(jié)能陳列柜的關(guān)鍵。最后，提出了一些有待進(jìn)一步研究的問題與解決思路。
參考文獻(xiàn)
1DavidStribling,Savvas,A.Tassou,DouglasMarriott.Atwo-dimensionalCFDmodelofarefrigerateddisplaycase.ASHRAETrans,1996.
貫流式水輪機的流道形式和軸流式水輪機不同，為保證向?qū)畽C構(gòu)均勻供水和形成必要的環(huán)量，保證導(dǎo)葉較平滑繞流，軸流式水輪機需設(shè)置蝸殼，其流道由蝸殼、導(dǎo)水機構(gòu)和彎肘型尾水管組成。貫流式水輪機沒有蝸殼，流道由圓錐形導(dǎo)水機構(gòu)和直錐擴散形或S型尾水管組成。通常采用臥軸式布置，從流道進(jìn)口到尾水管出口，水流沿軸向幾乎呈直線流動，避免了水流拐彎形成的流速分布不均導(dǎo)致的水流損失和流態(tài)變壞，水流平順，水力損失小，尾水管恢復(fù)性能好，水力效率高。燈泡貫流機組的發(fā)電機裝置在水輪機流道中的燈泡形殼體內(nèi)，采用直錐擴散形尾水管，流道短而平直對稱，水流特性好。大型貫流機組幾乎都是燈泡機組，中小型多采用軸伸式、豎井式等形式。
貫流式水輪機單位過流量大，轉(zhuǎn)速高，水輪機效率高，且高效區(qū)寬，加權(quán)平均效率也較高，具有比軸流式水輪機更優(yōu)良的能量特性。其特征參數(shù)比轉(zhuǎn)速ns、可達(dá)1000以上，比速系數(shù)可達(dá)3000以上。與軸流式水輪機相比，在相同水頭和相同單機容量時，其機組尺寸小，重量輕，材料消耗少，機組造價低。貫流機組電站還可獲得年發(fā)電量的增加。
貫流式水輪機的空化性能和運行穩(wěn)定性也優(yōu)于軸流式水輪機，其空化系數(shù)相對較小，機組可靠性高，運行故障率低，可用率高，檢修時間縮短，檢修周期延長。對于低水頭資源開發(fā)，貫流式水輪機的穩(wěn)定運行范圍寬，在極低水頭時也能穩(wěn)定運行(如超低水頭1.5m以下)，是其他類型的水輪機不可比的。如廣東白垢電站，額定水頭6.2m，最大水頭10.0m，但在1.3m水頭時仍能穩(wěn)定運行。
貫流式水輪發(fā)電機組結(jié)構(gòu)緊湊，布置簡潔，廠房土建工程量較小，可節(jié)省土建投資。貫流機組設(shè)備運輸和安裝重量較輕，施工和設(shè)備安裝方便，可縮短工期，實現(xiàn)提前發(fā)電。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)水電站的統(tǒng)計資料，采用燈泡貫流機組比相同容量軸流轉(zhuǎn)槳機組，電站建設(shè)投資一般可節(jié)省10%～25%，年發(fā)電量可增加約3%～5%。如我國廣東白垢和廣西馬騮灘水電站，投資節(jié)省分別達(dá)22.6%和24%。小型水電站采用軸伸貫流機組與立式軸流機組比較，也可節(jié)省建設(shè)投資約10%～20%。由此可見，貫流式水輪機是開發(fā)低水頭水能資源的一種最經(jīng)濟、適宜的水輪機形式，具有資源利用充分、投資節(jié)省的優(yōu)勢和電量增值、綜合效益增值的效果。
2國內(nèi)外貫流式水輪機的應(yīng)用現(xiàn)狀
貫流式水輪機自20世紀(jì)30年代問世以來，因其優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟特性和適用性而得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展，包括燈泡貫流發(fā)電機技術(shù)在內(nèi)的貫流機組技術(shù)日益成熟，貫流式水電站的開發(fā)、設(shè)計、運行技術(shù)與經(jīng)驗日益豐富。國外水頭25m以下的水電開發(fā)，已出現(xiàn)取代軸流式水輪機的局面。貫流機組技術(shù)在1960～1990的發(fā)展最為迅猛，這一時期投入運行的貫流機組，最大單機容量達(dá)65.8MW(燈泡貫流，日本只見)，最大水輪機轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)8.2m(豎井貫流，美國墨累)，最高工作水頭達(dá)22.45m(燈泡貫流，日本新鄉(xiāng)第二)。
我國從20世紀(jì)60年代開始貫流式水輪機的研究和應(yīng)用，到20世紀(jì)80年代，貫流機組技術(shù)及其應(yīng)用取得突破性的進(jìn)展，1983年引進(jìn)設(shè)備的第一座大型燈泡貫流機組電站一湖南馬跡塘水電站建成，1984年自主開發(fā)的廣東白垢電站轉(zhuǎn)輪直徑5.5m，單機容量10MW燈泡貫流機組投運，標(biāo)志著具備自行開發(fā)研制大型貫流機組設(shè)備的能力。貫流式水輪機的應(yīng)用研究和運行技術(shù)也獲得了發(fā)展，積累了經(jīng)驗。最近20年來，相繼開發(fā)建成引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)合作或自行裝備的大型燈泡貫流機組電站數(shù)十座，如凌津灘、王甫洲、尼那、洪江等。其中洪江水電站最大工作水頭27.3m，單機容量45MW，是目前世界上應(yīng)用水頭最高、國內(nèi)單機容量最大的燈泡貫流機組。國內(nèi)已運行的燈泡貫流式水輪機最大轉(zhuǎn)輪直徑已達(dá)7.5m。目前規(guī)劃或在建的貫流式水電站遍布全國各地，在建的廣西長洲水電站裝機15臺，總裝機容量達(dá)621.3MW。在西北地區(qū)，20世紀(jì)80年代開始貫流式水電站的規(guī)劃設(shè)計，并完成了柴家峽等電站的可行性研究。在黃河干流上現(xiàn)已建成青海尼那電站，寧夏沙坡頭電站即將竣工，甘肅柴家峽、青海直崗拉卡等電站在建。尼那電站是我國海拔最高的大型燈泡貫流機組電站，沙坡頭則是應(yīng)用于高含沙水流的第一座大型燈泡貫流機組電站，各具特色，為貫流式水電站的開發(fā)提供了新的經(jīng)驗。
對于低水頭小型水電站，軸伸貫流水輪機和豎井貫流水輪機具有與燈泡貫流水輪機相當(dāng)?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，國外20m以下的小水電開發(fā)，已逐步取代軸流機組。據(jù)文獻(xiàn)介紹，國外已運行的軸伸貫流式水輪機轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)8.6m，單機容量達(dá)到31.5MW，最大使用水頭達(dá)到38m。我國軸伸貫流式水輪機的技術(shù)開發(fā)起步較晚，自行研制的GZ006、GZ007(5葉片)等轉(zhuǎn)輪的性能達(dá)到或超過國際先進(jìn)水平，但尚沒有得到普遍的技術(shù)推廣和形成相應(yīng)的生產(chǎn)和市場規(guī)模。國內(nèi)已運行的軸伸貫流水輪機多采用定槳式轉(zhuǎn)輪，最大轉(zhuǎn)輪直徑2.75m，單機容量3.5MW，最大使用水頭22m。而豎井貫流和全貫流機組技術(shù)開發(fā)程度較低，應(yīng)用很少，與國外存在明顯差距。
3貫流式水輪機的應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展探討
我國水電資源豐富，第四次水力資源復(fù)查成果顯示，全國江河水電資源蘊藏量達(dá)7億kW，可開發(fā)量5億kW，經(jīng)濟可開發(fā)量4億kW?，F(xiàn)已開發(fā)量1億kW，只占到經(jīng)濟可開發(fā)量的25%。我國江河的低水頭水力資源，根據(jù)文獻(xiàn)估算，水頭在10m左右的資源量占到可開發(fā)資源的約500，達(dá)0.2億kW以上。此外，我國大陸和島嶼海岸線蘊藏著巨大的海洋潮汐能資源，可開發(fā)量超過0.21億kW，尚未進(jìn)行規(guī)模開發(fā)。以上數(shù)據(jù)說明，我國適用于貫流式水輪機開發(fā)的低水頭水能資源蘊藏巨大，貫流式水輪機應(yīng)用前景廣闊，需求巨大。經(jīng)過40余年的研究與實踐，我國對貫流機組設(shè)備開發(fā)、研制以及貫流水電站設(shè)計和運行技術(shù)都取得了很大的發(fā)展和成就。對于25m以下低水頭水電開發(fā)，優(yōu)先選擇貫流機組，已基本形成共識。但目前國內(nèi)貫流機組設(shè)備技術(shù)和供給能力還不能滿足水電建設(shè)的需要，許多大型或頂級的機組設(shè)備需要國際市場供貨，國內(nèi)外同類產(chǎn)品在設(shè)備性能、單位千瓦材料消耗等技術(shù)方面存在著較明顯的差別，中小型貫流機組產(chǎn)品的多樣性和技術(shù)適應(yīng)性也不能滿足國內(nèi)或適應(yīng)國際市場的需求。由于研發(fā)能力和技術(shù)水平的限制，又影響貫流式水輪機的廣泛應(yīng)用。因此，全面提升我國貫流式水輪機的技術(shù)水平，任務(wù)迫切，意義深遠(yuǎn)。
推進(jìn)我國貫流水輪機技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)當(dāng)關(guān)注貫流機組大型化技術(shù)的發(fā)展，并致力于提高國內(nèi)貫流機組整體技術(shù)水平。
根據(jù)對貫流式水輪機的應(yīng)用及其技術(shù)發(fā)展的分析，應(yīng)用水頭逐漸提高、貫流機組大型化是國際貫流水輪機技術(shù)發(fā)展的趨勢，這也和我國低水頭水電開發(fā)對大型貫流機組的應(yīng)用需求相吻合。貫流機組對開發(fā)低水頭水電資源具有優(yōu)勢，而這些資源的開發(fā)地點往往位于經(jīng)濟發(fā)達(dá)、人口稠密的平原或河谷地區(qū)，自然資源富集或處于交通要道(如黃河上游等地區(qū))。這類水電資源經(jīng)濟合理的開發(fā)，要求實現(xiàn)發(fā)電、防洪、航運等綜合利用功能，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和土地資源，減少移民搬遷及交通設(shè)施等淹沒、浸沒及賠償，修建高壩大庫通常已不適宜。為了優(yōu)化開發(fā)方案和工程總體布置，便于工程綜合功能經(jīng)濟地實現(xiàn)，有利于保護(hù)生態(tài)和環(huán)境等資源，往往需要采用單機容量(機組尺寸)更大或應(yīng)用水頭更高的貫流機組。
大型化貫流式水輪機的水力設(shè)計不存在重大的技術(shù)難題，但機組設(shè)計、制造與安裝等方面的一些關(guān)鍵技術(shù)，以燈泡機組為例，燈泡體及水輪機的支承結(jié)構(gòu)，軸系的分析計算、大噸位軸承的設(shè)計制造，發(fā)電機的設(shè)計，發(fā)電機的通風(fēng)冷卻，機組的剛度及振動特性的評估、優(yōu)化，大尺寸機組的安裝技術(shù)等，存在較大的技術(shù)難度和經(jīng)濟風(fēng)險。近年，我國水電業(yè)界結(jié)合湖南洪江、廣西惡灘擴建工程、四川桐子林等水電站機組的選型設(shè)計，對此進(jìn)行了研究。在洪江水電站，對采用燈泡貫流機組的關(guān)鍵技術(shù)及制造難度，與日本只見、俄羅斯薩拉托夫等電站的大型燈泡機組進(jìn)行了對比研究，結(jié)論是技術(shù)可行。該工程已成功實施，成為我國貫流電站技術(shù)進(jìn)步的典型案例。而惡灘擴建工程采用燈泡貫流機組方案，其應(yīng)用水頭和單機容量等設(shè)計參數(shù)，機組設(shè)計制造的技術(shù)難度均已超越了世界上已運行的同類電站機組，研究表明采用燈泡貫流機組在技術(shù)上是可行的。兩座電站的經(jīng)濟分析數(shù)據(jù)也都表明，可節(jié)省建設(shè)投資和獲得年電量的增加，特別是惡灘擴建工程采用8臺75MW燈泡貫流機組與采用4臺150MW軸流轉(zhuǎn)槳機組的方案比較，前者首臺機組提前9個月發(fā)電，工程總工期縮短一年，其提前發(fā)電的電費收入，與比后者高出的投資差基本相抵(貫流機組方案設(shè)備投資概算按采用2臺進(jìn)口、6臺合作編制)，每年還可多獲得約3%的電量增加，其經(jīng)濟性明顯優(yōu)越。上述研究也說明，開發(fā)、應(yīng)用25～35m水頭段的貫流式水輪機和單機容量75MW及以上的燈泡貫流機組，技術(shù)上可行，經(jīng)濟上仍處于有利和合理范疇。
全面提高我國貫流式水輪機的整體技術(shù)水平，實現(xiàn)包括產(chǎn)品研制技術(shù)(水力開發(fā)、結(jié)構(gòu)分析、制造工藝、試驗研究等)及產(chǎn)品的技術(shù)性能、貫流式水輪機應(yīng)用開發(fā)和運行等技術(shù)水平的全面提升，結(jié)合國內(nèi)實際和借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗，應(yīng)加強計算機及信息技術(shù)如計算機CFD、FE、CAD/CAM等及現(xiàn)代制造技術(shù)在貫流式水輪機開發(fā)、研制和運行等領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用，還應(yīng)加強對國際先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化和吸收．研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的貫流式水輪機產(chǎn)品和技術(shù)，這是提升我國貫流式水輪機技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競爭力的必然途徑。此外，我國的各類水電資源開發(fā)，包括廣大農(nóng)村中小低水頭資源及海洋潮汐能源的規(guī)模開發(fā)，需要技術(shù)經(jīng)濟特性優(yōu)越的，包括各類貫流式水輪機在內(nèi)的多樣性的水輪發(fā)電機組設(shè)備，因此，應(yīng)加強對軸伸貫流式水輪機的研究和推廣應(yīng)用，完善軸伸貫流水輪機轉(zhuǎn)輪的研究并形成系列型譜；應(yīng)加強對用于潮汐能源開發(fā)的雙向可逆貫流機組、全貫流機組及豎井貫流機組的技術(shù)開發(fā)和研究；對齒輪增速技術(shù)及設(shè)備在貫流機組的應(yīng)用，以及貫流水輪機適用的調(diào)速設(shè)備的開發(fā)等技術(shù)課題，應(yīng)進(jìn)行全面的規(guī)劃布局和系統(tǒng)的研究。
關(guān)鍵詞：熱電冷聯(lián)產(chǎn)負(fù)荷模擬計算寫字樓負(fù)荷預(yù)測模型
1.前言
在熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的方案設(shè)計中，熱電冷負(fù)荷的模擬計算是熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)，負(fù)荷計算結(jié)果的準(zhǔn)確性對聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的成敗起著至為關(guān)鍵的作用。然而，在建筑的規(guī)劃階段，一般只能確定該建筑最基本的信息：如使用功能和相應(yīng)面積等，它反映的只是該建筑類型的共性。如何從這些基本信息來模擬不同建筑類型的熱電冷負(fù)荷呢？
目前，在熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案設(shè)計中，熱電冷負(fù)荷計算常采用建筑物的設(shè)計負(fù)荷來進(jìn)行，即根據(jù)每平方米的設(shè)計熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與電負(fù)荷來計算建筑物的總熱電冷負(fù)荷。樓宇熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)機組的選取，常采取以電基本負(fù)荷定機組容量、電力并網(wǎng)不上網(wǎng)的設(shè)計原則，經(jīng)濟性的評價也采取規(guī)定運行小時數(shù)的方法來進(jìn)行。這種傳統(tǒng)的設(shè)計方法可以初步確定機組的容量，但由于設(shè)計負(fù)荷不能反映出不同建筑類型負(fù)荷的逐時變化特點，不能反映熱電冷負(fù)荷間的相互作用與聯(lián)系，方案也就難以在分時電價模式下進(jìn)行模擬，也就不能給出各個不同時段機組具體的運行策略，不能對系統(tǒng)進(jìn)行全年逐時的技術(shù)經(jīng)濟模擬分析[1-2]，因而，基于傳統(tǒng)設(shè)計負(fù)荷方法的聯(lián)產(chǎn)方案，也就難以做到真正的優(yōu)化設(shè)計。
本文在對不同建筑類型負(fù)荷的基本構(gòu)成及變化特點進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出利用“負(fù)荷因子”來反映不同建筑類型負(fù)荷的逐時變化特點，進(jìn)而得出了負(fù)荷模擬計算的基本原理；并以寫字樓為例，提出了寫字樓的負(fù)荷預(yù)測模型，
2.負(fù)荷模擬計算原理
在建筑的規(guī)劃階段，一般只能確定該建筑最基本的信息，如建筑的使用功能和相應(yīng)面積等，每種建筑類型負(fù)荷的基本構(gòu)成及變化特點是不一樣的。負(fù)荷的構(gòu)成及大小由建筑的使用功能、建筑級別等決定，它反映了設(shè)計負(fù)荷的概念；而負(fù)荷的逐時變化特點主要由建筑的使用功能、作息模式等因素決定，它主要反映了不同建筑類型之間差別。因而，對同種類型建筑來說，負(fù)荷的逐時變化特點可以利用一個反映該建筑類型屬性的無因次因子來表述，在這里，我們把這無因次因子稱為“負(fù)荷因子”，它反映的是負(fù)荷的逐時變化信息，是一個介于0～1之間逐時變化的無綱量數(shù)。各不同建筑類型的“負(fù)荷因子”，是在對該建筑類型的負(fù)荷變化機理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，模擬計算而獲得的。在不知道建筑更深入信息的情況下，其可根據(jù)該建筑類型的典型設(shè)置條件來相應(yīng)求取。
2.1冷熱負(fù)荷的計算
建筑的冷熱負(fù)荷主要包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、人員設(shè)備負(fù)荷等，這三種負(fù)荷基本上各占總負(fù)荷的三分之一左右。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷主要與建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及地理位置有關(guān)，而對于同地同種類型同檔次的建筑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般相差不大。新風(fēng)負(fù)荷主要與人員的作息時間及密度等相關(guān)，人員設(shè)備負(fù)荷的大小主要與建筑類型及作息時間有關(guān)。當(dāng)建筑類型確定時，人員設(shè)備及新風(fēng)負(fù)荷的相對逐時變化信息就可基本確定了。因而，冷熱負(fù)荷逐時的變化信息主要與建筑類型有關(guān)，即“負(fù)荷因子”主要由建筑類型來決定。
另外，由于同種類型建筑的級別和服務(wù)對象的差別，其冷熱負(fù)荷相對大小也會相差較大，因而，可將每種類型建筑的冷熱負(fù)荷分高、中、低三個等級來處理。這樣就可通過設(shè)計負(fù)荷或在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，確定不同等級負(fù)荷的相對大小，結(jié)合“負(fù)荷因子”的概念，就可最終確定規(guī)劃階段不同建筑類型的逐時冷熱負(fù)荷，其建模計算流程如圖1
2.2電負(fù)荷的模擬計算
電力負(fù)荷主要由不同建筑功能房間內(nèi)各種用電設(shè)備所造成。電力負(fù)荷的大小及逐時變化
特征與建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備的安裝功率、設(shè)備的耗電使用性能及作息時間直接相關(guān)。
根據(jù)常見的用電設(shè)備，電力負(fù)荷主要由如下幾種類型構(gòu)成：
（1）照明：包括各種功能房間照明（如辦公室、客房、商店等）、樓梯過道照明、立面照明、安全和疏散誘導(dǎo)照明等；其安裝功率主要取決于建筑類型和房間功能，不同的建筑類型和房間功能有不同的照明安裝功率指標(biāo)；而各設(shè)備耗電使用性能主要與使用的照明設(shè)備性能相關(guān)，作息時間由功能房間所決定；
（2）空調(diào)：包括冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、采暖泵、風(fēng)機盤管、空調(diào)箱、新風(fēng)機組等；不同空調(diào)形式的電耗特點也不相同；
（3）動力運輸：主要指電梯，如客梯、貨梯、消防電梯、觀景電梯、自動扶梯等。電梯功耗受到樓層高度、上下電梯人數(shù)、運行時間等因素的影響。
（4）常用電器：主要指各功能房間內(nèi)所使用的電器設(shè)備；如辦公室內(nèi)的電腦、打印機等，電器設(shè)備種類及其安裝功率可由房間功能決定，對應(yīng)不同的功能房間，各設(shè)備種類及相應(yīng)的安裝功率不同。
（5）其它：包括各種生活水泵、消防、排煙、安全監(jiān)控、損耗等；
通過上述對各用電構(gòu)成的分析，可以發(fā)現(xiàn)：建筑類型或房間功能決定影響著其用電設(shè)備的種類、相應(yīng)設(shè)備的安裝功率及作息時間等，因而，也可利用“負(fù)荷因子”的概念，反映不同建筑類型電負(fù)荷的逐時變化特點，電負(fù)荷的相對大小可由建筑負(fù)荷的構(gòu)成、各用電設(shè)備類型的典型耗電性能等來確定。電力負(fù)荷預(yù)測模型的計算流程如圖2。
逐時電負(fù)荷的計算公式如下：
（1）
其中，為逐時總電負(fù)荷，n代表各建筑類型中各功能房間類型，j為各功能類型房間內(nèi)所分擔(dān)的設(shè)備類型，如照明、空調(diào)、電梯、電腦等，為各功能區(qū)面積比，，為各設(shè)備投入使用系數(shù)，它主要反映各時刻設(shè)備投入的相對量，為各設(shè)備的實際功耗性能。為與的乘積，它反映的是各設(shè)備逐時耗電系數(shù)，為“負(fù)荷因子”，為負(fù)荷設(shè)計指標(biāo)。
圖1冷熱負(fù)荷計算模型流程圖
圖2電力負(fù)荷計算模型流程圖
3.寫字樓熱電冷負(fù)荷計算模型
根據(jù)以上計算原理，在對北京典型中高層（7層～20層）寫字樓進(jìn)行大量的實地調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，可得出應(yīng)用于寫字樓熱電冷負(fù)荷預(yù)測的計算模型，下節(jié)為某典型寫字樓熱電冷負(fù)荷計算模型的設(shè)置條件。
3.1典型設(shè)置條件
3.1.1各功能區(qū)面積比
對于典型的寫字樓而言，功能房間除了辦公間外，還應(yīng)有一些保證辦公正常運轉(zhuǎn)的輔助房間，如冷站、機房、職工餐廳、衛(wèi)生間、樓道及大廳等，另外，由于停車場有地上地下之分，故將其單獨列出，其不作為寫字樓的輔助功能區(qū)。各功能區(qū)的對應(yīng)面積比如表1
表1寫字樓各功能區(qū)對應(yīng)面積比建筑分區(qū)
辦公區(qū)
公共區(qū)
輔助功能區(qū)
總計
房間功能
辦公間
過道＋電/樓梯間
衛(wèi)生間
冷站＋地下室
大廳＋門廳
職工餐廳
空調(diào)機房
面積比
73%
8%
2%
5%
5%
5%
2%
100%
另外，對人員密度而言，辦公區(qū)可取為0.1人/m2，輔助功能區(qū)可取為0.03人/m2
3.1.2各時段人數(shù)相對百分比
由于寫字樓具有較強的作息規(guī)律，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，典型寫字樓的作息時間可設(shè)置如表2
表2各時段人數(shù)相對百分比
各時段人數(shù)相對百分比
時間段
22:00-6:00
7:00
8:00-17:00
18:00-19:00
20:00-21:00
工作日
0%
10%
100%
30%
10%
節(jié)假日
0%
0%
25%
10%
0%
3.1.3各用電設(shè)備額定功率指標(biāo)
(1)照明根據(jù)建筑照明標(biāo)準(zhǔn)及實地調(diào)查結(jié)果，寫字樓各功能區(qū)照明安裝功率指標(biāo)見表2；
(2)辦公設(shè)備辦公間電腦安裝功率取為25W/m2，打印機、復(fù)印機等可取為5W/m2；
(3)電梯對于建筑層數(shù)在7～20間的寫字樓，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，其單位面積電梯安裝功率基本滿足y=12.1-0.27×n其中n為樓層數(shù)，y為電梯安裝功率(W/m2)，現(xiàn)取中間值8*W/m2；
(4)空調(diào)根據(jù)理論計算及調(diào)查結(jié)果，可得出各種空調(diào)設(shè)備的輸送系數(shù)范圍，其中冷站部分各設(shè)備的輸送系數(shù)見表4；
(5)其它設(shè)備其他用電主要包括各種生活水泵用電、安全監(jiān)控、地下車場照明及送排氣用電等；由于生活水泵主要是滿足人員的用水要求，根據(jù)這類生活水泵的性能特點及人均日用水的標(biāo)準(zhǔn)，可以確定各種生活水泵消耗每單位電功供水所能滿足的人數(shù)。安全監(jiān)控、地下車場照明及送排氣用電等可根據(jù)調(diào)研結(jié)果概算。
表3寫字樓各功能區(qū)照明安裝功率指標(biāo)房間功能
辦公間
冷站＋地下室
大廳＋門廳
內(nèi)部餐廳
過道＋電/樓梯間
衛(wèi)生間
一般照明
非常照明
單位面積功率(W/m2)
20
10
15
20
10
5
15
表4冷站部分各設(shè)備的輸送系數(shù)冷站部分各設(shè)備
冷卻水泵
二次泵系統(tǒng)
一次泵系統(tǒng)
冷卻塔
冷凍水一次泵
冷凍水二次泵
冷凍水泵
輸送系數(shù)范圍
35~45
35~45
32~42
30~45
150~200
缺省輸送系數(shù)
38
38
34
32
160
3.2冷熱負(fù)荷計算模型
根據(jù)上述設(shè)置參數(shù)，利用DeST對典型的寫字樓進(jìn)行冷熱負(fù)荷計算，得到寫字樓全年的冷熱負(fù)荷逐時變化無因次因子，即負(fù)荷因子，如圖3、圖4。根據(jù)負(fù)荷因子及寫字樓的典型設(shè)計負(fù)荷，就可以計算寫字樓的冷熱負(fù)荷。
圖3(中高檔)寫字樓冷負(fù)荷“負(fù)荷因子”
圖4(中高檔)寫字樓熱負(fù)荷“負(fù)荷因子”
3.3電負(fù)荷計算模型
3.3.1耗電系數(shù)
耗電系數(shù)是用電設(shè)備逐時電耗與其額定功率的比值，它集中反映了各用電設(shè)備的實際耗電性能、同時使用系數(shù)等因素。正由于寫字樓作息的規(guī)律性，導(dǎo)致了多種用電設(shè)備的耗電系數(shù)一般也只呈現(xiàn)工作日與節(jié)假日的差別，因而在下列部分用電設(shè)備的耗電系數(shù)圖中，也只列出工作日、節(jié)假日的逐時耗電系數(shù)，其中前24小時為工作日，后24小時為節(jié)假日。
由于冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、采暖泵、風(fēng)機盤管等空調(diào)相關(guān)設(shè)備的電耗與冷熱負(fù)荷有關(guān)，因而這部分用電設(shè)備的耗電系數(shù)不能簡單的采用上述工作日、節(jié)假日的區(qū)別來進(jìn)行描述，其需根據(jù)冷熱負(fù)荷及設(shè)備的性能來進(jìn)行計算。當(dāng)給定典型寫字樓的冷熱負(fù)荷時，就可得出空調(diào)相關(guān)設(shè)備全年逐時的耗電系數(shù)。
圖5辦公間照明設(shè)備耗電系數(shù)
圖6辦公間辦公設(shè)備耗電系數(shù)
圖7辦公間風(fēng)機盤管耗電系數(shù)
圖8公共區(qū)電梯耗電系數(shù)
3.3.2電負(fù)荷計算模型
在求得各用電設(shè)備的額定選型功率和耗電系數(shù)后，就可以根據(jù)公式（1）得出寫字樓建筑電負(fù)荷的逐時電力負(fù)荷。圖9～圖12即為不同空調(diào)系統(tǒng)中高檔寫字樓的電負(fù)荷的“負(fù)荷因子”及該設(shè)置條件下寫字樓的單位面積電負(fù)荷。
圖9電“負(fù)荷因子”(風(fēng)機盤管＋新風(fēng))
圖10電負(fù)荷“負(fù)荷因子”(全空氣系統(tǒng))
圖11寫字樓單位面積電負(fù)荷(風(fēng)機盤管＋新風(fēng))
圖12寫字樓單位面積電負(fù)荷(全空氣系統(tǒng))
4.應(yīng)用實例
為對負(fù)荷模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗，利用北京某一具有代表性的中高檔寫字樓實際調(diào)研數(shù)據(jù)與負(fù)荷預(yù)測值進(jìn)行比較。由于該寫字樓冷熱負(fù)荷尚無實測數(shù)據(jù)，在此只對電負(fù)荷模型進(jìn)行校驗。在應(yīng)用負(fù)荷模型時，考慮了該樓的一些實際情況，對電負(fù)荷模型進(jìn)行了充實修正。如圖13~16所示，在全年逐時模擬的大多數(shù)時段內(nèi)，逐時電力負(fù)荷預(yù)測值的大小及變化趨勢與實際值幾乎一致，該預(yù)測結(jié)果已可滿足設(shè)計要求。另外，從電力負(fù)荷延時曲線的比較中，還可以看出：對于腰谷段電力負(fù)荷，負(fù)荷構(gòu)成較為穩(wěn)定，模型預(yù)測值與實際測量值非常吻合，而對于尖峰段電力負(fù)荷，由于制冷耗電不定因素的增多，預(yù)測難度加大，因而，尚有必要對冷熱負(fù)荷到電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)變關(guān)系進(jìn)行更深入的研究。
圖13北京某寫字樓2002年實際耗電曲線
圖14北京某寫字樓2002年計算耗電曲線
圖1512月20日-12月21日實測值與模擬值比較
圖162002年實測與預(yù)測電負(fù)荷延時曲線比較
5.小結(jié)
本章主要分析討論了熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中負(fù)荷的預(yù)測模型研究，提出了利用“負(fù)荷因子”來反映不同建筑類型的逐時負(fù)荷變化特征，進(jìn)而提出了針對不同建筑類型的特征分別構(gòu)建熱電冷負(fù)荷計算模型的建模思路。并以寫字樓為例，建立了熱電冷負(fù)荷預(yù)測模型，并對其電力負(fù)荷模型進(jìn)行了初步的驗證，實測值與預(yù)測值吻合較好，其可用于寫字樓聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中負(fù)荷的模擬預(yù)測，為熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
負(fù)荷管理系統(tǒng)在運行的過程中主要是在主站對電力進(jìn)行集中式的管理，在系統(tǒng)的終端對用電量進(jìn)行準(zhǔn)確的計量，在系統(tǒng)的應(yīng)用中不斷加強專業(yè)人員的配備，這是一種比較新穎的運行模式，這種運行模式在實際的應(yīng)用中也能夠收獲不錯的效果，電力營銷系統(tǒng)在完成了對用戶檔案的建立之后，窗口的營業(yè)員要和負(fù)荷管理系統(tǒng)的相關(guān)人員進(jìn)行一定的合作，從而能夠更好的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和處理，在運用遠(yuǎn)程電表的過程中，電表的操作員和記錄員一定要對用戶進(jìn)行詳細(xì)的用電檢查，其他的一些技術(shù)性的工作主要要由電表檢查部門來負(fù)責(zé)，在節(jié)能和客戶服務(wù)等方面要由客戶服務(wù)部門進(jìn)行負(fù)責(zé)。
2.負(fù)荷管理系統(tǒng)的功能
2.1硬件功能如果在符合管理系統(tǒng)運行的過程中，其能夠保持相對較好的狀態(tài)，電力營銷管理系統(tǒng)和控制終端就可以很好的實現(xiàn)對其運行中負(fù)荷的有效管理和控制，這一過程中，負(fù)荷系統(tǒng)會向營銷系統(tǒng)定期提出一定的申請，將需要進(jìn)行進(jìn)一步核實的檔案信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫就會自動對這些信息進(jìn)行有效的檢查和核對，在實際的工作中要對照營銷體系檔案中的信息內(nèi)容，對電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中的信息能容進(jìn)行及時、準(zhǔn)確的更新，這樣，營銷系統(tǒng)的檔案和負(fù)荷管理系統(tǒng)的檔案就能夠保持高度的一致性，同時也能夠有效的提高檔案管理的質(zhì)量和效率，同時還可以將兩個系統(tǒng)合并到一起對檔案進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，這樣就可以更好的保證檔案信息的準(zhǔn)確性和可靠性，同時也更好的促進(jìn)了規(guī)范化管理的發(fā)展，為管理水平的提高提供了一個有利契機。
2.2軟件功能在負(fù)荷管理系統(tǒng)中所使用的軟件一定要能夠表現(xiàn)出很好的性能，首先應(yīng)該對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行有效的控制和監(jiān)測，軟件還要能夠?qū)ο到y(tǒng)的功能和相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息做好相應(yīng)的展示和處理工作，尤其是對緊急事件的預(yù)警和處理上要能夠很好的表現(xiàn)出強大的能力，同時在數(shù)據(jù)的采集上也要能夠更加的系統(tǒng)和迅速。以下，筆者結(jié)合自己的實際經(jīng)驗對軟件功能予以闡述。
（1）在對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷的工作中，需要對前置機通過相應(yīng)的軟件進(jìn)行更為有效的處理
（2）在軟件的架構(gòu)上要能夠很好的支持頻率為230MHz的專門網(wǎng)絡(luò)，或者是GPRS系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對電表進(jìn)行定期的抄錄，負(fù)載的采集方式也非常多元化，能夠?qū)Ω鞣N的儀表異常情況作出及時準(zhǔn)確的反應(yīng)，同時還能夠通過一定的方式將出現(xiàn)的異常情況予以上報，
（3）負(fù)荷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計一定要全面，要在計算中對正向的有功功率和無功功率以及無功時所釋放的總電量和有功功率所產(chǎn)生的總電量進(jìn)行仔細(xì)的考慮。
（4）在實際的統(tǒng)計工作中，一定要做好報表管理，使用Excel電子表格，將相關(guān)的數(shù)據(jù)做成報表，用網(wǎng)頁的形式對其進(jìn)行瀏覽，在使用的過程中，在用戶權(quán)限的設(shè)置上可以參照上級部門下發(fā)的相關(guān)規(guī)定，同時在設(shè)置的過程中還要對用地按區(qū)域的實際情況予以詳細(xì)的考量，該系統(tǒng)在工作的過程中既支持有線通訊模式，也支持無線通訊模式，這樣就能夠有效的提高數(shù)據(jù)的集中程度，使得數(shù)據(jù)在共享的過程中能夠在更大的范圍，更高的效率上得以實現(xiàn)。
3.負(fù)荷管理系統(tǒng)在電力營銷管理中的應(yīng)用
3.1負(fù)荷管理系統(tǒng)在需求側(cè)錯峰管理中的應(yīng)用工業(yè)客戶特別是工業(yè)專變的客戶，他們自覺錯峰的管理工作尤其重要，負(fù)荷管理系統(tǒng)在需求側(cè)錯峰管理中的應(yīng)用，極大解決了原先用電錯峰管理工作難到位和依賴人海戰(zhàn)術(shù)落后現(xiàn)狀。
3.2負(fù)荷管理系統(tǒng)在遠(yuǎn)程抄表中的應(yīng)用負(fù)荷管理系統(tǒng)的應(yīng)用增強了轉(zhuǎn)變用戶其電費抄核相應(yīng)工作效率和準(zhǔn)確性，營銷系統(tǒng)和負(fù)荷管理系統(tǒng)接口，使得電量數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)如下兩大功能：
3.3負(fù)荷管理系統(tǒng)在用電檢查中的應(yīng)用在用電管理的過程中，用電檢查是使管理更加有效的一個重要的途徑，在已經(jīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，相關(guān)的工作人員一定要將電能表數(shù)據(jù)分析作為工作展開的一個重要的前提，對突發(fā)事件一定要仔細(xì)的檢查，這樣就能夠?qū)Ω`電現(xiàn)象進(jìn)行有效的分析和判斷。在系統(tǒng)運行的過程中，系統(tǒng)查詢功能能夠很好的對異常用電現(xiàn)象進(jìn)行分析，這樣就能夠找到檢查和監(jiān)測工作中的重點。
3.4負(fù)荷管理系統(tǒng)在計量設(shè)備監(jiān)控中的應(yīng)用計量裝置監(jiān)控作為大型客戶其負(fù)荷管理體系主要功能的應(yīng)用，通過電流的反極性、電流的不平衡、電壓的逆相序、電壓的缺相和電壓的斷相等各類報警處理、分析、查詢和檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理計量設(shè)備故障和異常，從而維護(hù)客戶其負(fù)荷管理體系源數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確性，是自動抄表、電量檢查、電力需求其側(cè)管理功能應(yīng)用的基礎(chǔ)與前提。相應(yīng)計量人員要及時計量系統(tǒng)故障，并到現(xiàn)場進(jìn)行處理，對多功能表設(shè)置及時檢查，核對好時鐘，確保谷、平、峰各時段計算正確。
4.結(jié)語
1.1降壓減載
電壓以及功率的平方關(guān)系通常會導(dǎo)致電壓變化時對功率產(chǎn)生較大影響，當(dāng)電網(wǎng)處于正常運行的狀態(tài)時，不等式約束條件允許電壓額定值在某一范圍內(nèi)正常變化，這一點為我們進(jìn)行降壓減載提供了條件。驗證說明，每降低1%的電壓便能夠降低1%的負(fù)荷。
1.2用戶可中斷負(fù)荷的周期控制
這種方式可以說是對用戶可控負(fù)荷的最有效的辦法，它主要是通過主站以及具備雙向通信能力的，具有200萬點以上尋址范圍的負(fù)控終端來實現(xiàn)的。
1.3切除用戶可中斷負(fù)荷
切除用戶可中斷負(fù)荷屬于最為簡便的降低負(fù)荷的措施，只需要借助單向通信的負(fù)控終端便能夠?qū)崿F(xiàn)。單向通信的負(fù)控終端通常存在若干個能夠單獨進(jìn)行尋址的繼電器以及組地址，同時能夠利用更換地址插銷的手段來對不同地址進(jìn)行組合，比如說同一地址對兩個繼電器進(jìn)行控制。另外，可以制定多種管理計劃。即是確定哪些負(fù)荷組參與控制、哪個控制組選擇何種控制方案、各個控制方案的優(yōu)先級以及相關(guān)工作人員進(jìn)行哪些操作。一般來說一個方案內(nèi)存在若干控制組，而一個控制組能夠被多個方案所選擇。由此可見，現(xiàn)代化的負(fù)荷管理是結(jié)合電網(wǎng)以及用戶實際，選擇豐富多樣的，有針對性的負(fù)荷管理手段，對用戶可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制，同時與啟停式設(shè)備的自啟動相結(jié)合，從而組建一個良好的供用電環(huán)境。這樣的負(fù)荷管理方式能夠和分時電價、可中斷電價結(jié)合起來，還能夠與需量控制掛鉤，負(fù)荷我國電力市場的發(fā)展趨勢，有助于推廣實施DSM需求側(cè)管理。
2.需求側(cè)管理
需求側(cè)管理是DemandSideManagement的直譯，它包含了特定的內(nèi)容。在市場環(huán)境之下，供電側(cè)的供方以及需求側(cè)的需方屬于遵守國家法律法規(guī)的平等交易關(guān)系。負(fù)荷管理以及需求側(cè)管理差異性主要是：負(fù)荷管理一般屬于削峰填谷、供需雙贏的市場行為，主要對用戶可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制；而需求側(cè)管理一般在國家政策以及市場激勵環(huán)境下所進(jìn)行的系統(tǒng)工程，包含了建立實施負(fù)荷管理方案，戰(zhàn)略節(jié)電、節(jié)能降耗以及推遲發(fā)電投資的實現(xiàn)，不單單對可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制，同時還對高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行制約，推廣普及各種節(jié)能設(shè)備等。IEEEDSM委員會對DSM實施方案的分類名目眾多，每個參與國所制定出的DSM規(guī)劃也各有千秋，但一般都會包括下面幾點對策：
2.1行政對策
行政措施一般來說是利用頒布相關(guān)政策法規(guī)的方式來實現(xiàn)節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的目的。我國國家發(fā)展與改革委員會和電監(jiān)會聯(lián)合頒布了關(guān)于《加強電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見》，其中明確提出了要借助價格杠桿來實施電力調(diào)度管理，科學(xué)引導(dǎo)用戶進(jìn)行電力消費，確保供電工作有序開展，對高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行合理的控制，優(yōu)先保障居民生活以及其他重要用戶的供電，保障電網(wǎng)安全等規(guī)定。
2.2財政對策
財政對策一般是利用電力市場運營來實施激勵/抑制電價的措施，比如說分時電價、區(qū)域電價以及優(yōu)質(zhì)優(yōu)價、電量計價和可中斷電價等。實質(zhì)上，國內(nèi)很早之前就已經(jīng)開始借助于價格杠桿來實現(xiàn)削峰的目的，比如說享受優(yōu)惠電價的高能耗用戶在高峰季節(jié)進(jìn)行設(shè)備檢查維修等措施。隨著我國電力市場的不斷發(fā)展，未來的電價機制必然會更加有助于需求側(cè)管理的推廣普
2.3技術(shù)對策
在技術(shù)對策中，其一可以選擇旨在削峰填谷的負(fù)荷管理系統(tǒng)來對負(fù)荷曲線進(jìn)行改善，減少或者推遲發(fā)電投資，而非是單單用于解決缺電狀態(tài)下的負(fù)荷控制問題；其二，必須要積極推廣普及節(jié)能技術(shù)，比如說無功補償、絕熱保溫、高效變壓器以及其他低耗家電設(shè)備等。
2.4引導(dǎo)對策
引導(dǎo)對策通常包含了宣傳、培訓(xùn)等。比如說借助媒體手段對相關(guān)節(jié)能政策以及技能技術(shù)進(jìn)行大力宣傳，定期組織節(jié)能講座或者技能產(chǎn)品展示等活動。另外，還有很多有助于開源節(jié)流以及環(huán)境保護(hù)的項目都能夠歸為DSM計劃的范疇中來，例如說把非電力部門所經(jīng)營的分散電源借助DSM系統(tǒng)進(jìn)行直接或者間接管理，從而促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)以及循環(huán)發(fā)電，逐漸加大風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和太陽能發(fā)電的開發(fā)力度，著力于解決部分邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問題，積極尋找其他的可替代的用能設(shè)備。
3.結(jié)論
關(guān)鍵詞：熱負(fù)荷程序計算流程
1、引言
最近幾年，由于受節(jié)能問題的推動，計算機技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)工程領(lǐng)域中的首要問題是建筑物冷熱負(fù)荷計算和建筑物能量分析。社會需求的驅(qū)使，要求把粗糙的穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計算方法向精確的動態(tài)計算方法過渡。在這個新興的領(lǐng)域里，算法理論研究主要是對建筑熱過程電算方法的研究，包括經(jīng)典的穩(wěn)定傳熱計算方法，有限差分法，諧波分析法，以及新出現(xiàn)的傳遞函數(shù)法等。其中古老的經(jīng)典方法由于有了計算機做為工具，又產(chǎn)生了新的研究和應(yīng)用動力。
在暖通空調(diào)專業(yè)所從事的設(shè)計工作中，要進(jìn)行大量的重復(fù)的，繁雜的計算工作。特別是在最基本的冷熱負(fù)荷計算中，需要查看大量的參數(shù)，處理大量的數(shù)據(jù)，而在不同的計算單元中又存在大量的重復(fù)性計算內(nèi)容，這樣就大大的降低了工作效率，同時由于計算工作的枯燥乏味，因而許多設(shè)計人員不愿詳細(xì)進(jìn)行計算，而采用了估算或簡化計算的方法，這樣就造成了負(fù)荷計算數(shù)據(jù)的不精確與不合理性。
2、開發(fā)工具的選擇
隨著計算機技術(shù)的普及，在各大高校計算機語言已成為我們暖通空調(diào)專業(yè)學(xué)生的必修課程，這樣就為我們專業(yè)的電算化提供了契機。在這里，我以如今比較流行的計算機開發(fā)語言，微軟公司的VisualBasic6.0為例（目前已成為大多數(shù)院校暖通空調(diào)專業(yè)的必修課程），來講一下暖通專業(yè)中，有關(guān)計算程序設(shè)計的問題。MicrosoftVisualBasic開發(fā)語言是以BASIC語言為基礎(chǔ)，可視化的、面向?qū)ο蟮摹⒉捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言，是一套完全獨立的開發(fā)系統(tǒng)，它提供了開發(fā)MicrosoftWindows®應(yīng)用程序的最迅速、最簡捷的方法。VisualBasic最引入注目的特點就是它訪問數(shù)據(jù)庫的強大功能，而在我們的專業(yè)計算中這一點顯得很重要，因為我們在計算中要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，并且在完整的系統(tǒng)計算中，數(shù)據(jù)結(jié)果能否充分共享是程序自動化程度、功能是否完善的重要因素。VisualBasic6.0不僅引入了功能強大的ADO作為存取數(shù)據(jù)的新標(biāo)準(zhǔn)，還提供了新的數(shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計器，使得數(shù)據(jù)庫編程更為靈活、簡便。數(shù)據(jù)庫表的索引是比表搜索更快的排序列表。每個索引輸入項指向其相關(guān)的數(shù)據(jù)庫行。
3、程序的實現(xiàn)流程
3.1控制中心設(shè)計
在進(jìn)行程序設(shè)計之前，首先我們先要明確一下，我們要求程序能給我們提供什么樣的功能，這樣我們才能通過開發(fā)工具來實現(xiàn)我們的目的。我們知道程序的關(guān)鍵是計算的準(zhǔn)確性問題，但同時也要保證她的易用性，在進(jìn)行專業(yè)的計算之前，我們需要對整個程序作一個整體設(shè)計，如下圖所示，我們對控制中心作以下功能設(shè)計：
能夠進(jìn)入各計算模塊，并方便返回控制中心；
完成對用戶參數(shù)的設(shè)置修改；
提供各計算模塊的輸出
軟件系統(tǒng)流程圖3-1
這樣設(shè)計的目的在于各計算模塊之間是相互獨立的，設(shè)計是通過控制中心對各模塊起到協(xié)調(diào)組織的作用，而同時，各個模塊又是獨立的，這樣方便我們對各個模塊分開設(shè)計。完成了計算中心的設(shè)計我們就可以分開進(jìn)入各個計算模塊的設(shè)計過程了，由于篇幅的限制，在這里我謹(jǐn)以供暖熱負(fù)荷計算模塊為例，向大家介紹一下程序的實現(xiàn)過程，希望能給同仁們共享。
3.2熱負(fù)荷計算模塊
供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負(fù)荷是供暖設(shè)計中最基本的數(shù)據(jù)。它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設(shè)備的確定、關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟效果。與控制中心的設(shè)計思路相同，我們首先需要明確我們想要達(dá)到的目的，考慮熱負(fù)荷計算的特點及程序使用的方便，我們對程序作以下功能設(shè)計：
為每一工程設(shè)置獨立的存儲空間；
能夠?qū)⒁M(jìn)行的工程計算項目進(jìn)行管理，如新建、刪除等；
能夠重復(fù)進(jìn)入已建立但未完成工程項目地繼續(xù)計算過程；
計算用氣象參數(shù)的自動調(diào)入；
各種規(guī)范規(guī)定的修正系數(shù)的自動選擇或輸入；
能夠根據(jù)不同的已知條件選擇正確的計算公式；
能夠完成所有工程所需項目的計算；
能夠?qū)τ嬎銛?shù)據(jù)進(jìn)行保存，修改，刪除等操作；
完成計算最終數(shù)據(jù)的輸出，打印等。
以上問題的解決，需要對軟件進(jìn)行整體的規(guī)劃，才能滿足各部分協(xié)調(diào)一致地為系統(tǒng)設(shè)計熱負(fù)荷的計算順利工作。采用如下計算流程，如圖示：
熱負(fù)荷計算模塊流程圖3-2
因為本系統(tǒng)可以進(jìn)行工程的斷點計算，所以需要對工程計算過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，故采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來完成此項工作，首先在系統(tǒng)控制中心建立熱負(fù)荷計算用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而后以工程名稱建立不同的數(shù)據(jù)表，每一個數(shù)據(jù)表代表一個獨立計算單位，從而達(dá)到對數(shù)據(jù)隨時保存的目的。
本過程為系統(tǒng)設(shè)計熱負(fù)荷計算的核心部分，它需要完成房間9個部分的耗熱量的計算過程，同時能隨時存儲每一部分的計算數(shù)據(jù)，對這一部分的計算程序需完成以下工作：
為每一房間建立獨立的存儲空間；
完成房間公用變量的存儲過程；
計算包括所有可能引起房間耗熱量的部分，每一部分互不影響，并能相應(yīng)的存儲到該房間的存儲空間里；
能對各部分的計算數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，最終得到該房間的設(shè)計熱負(fù)荷；
能夠?qū)τ嬎銛?shù)據(jù)進(jìn)行處理，如修改、刪除、查找、打印等。對本計算部分的程序設(shè)計如下面的流程所示：
熱負(fù)荷計算模塊流程圖3-3
以上各部分的計算原理大同小異，現(xiàn)以外墻耗熱量計算為例，對軟件的計算原理作一闡述：
a.點擊外墻耗熱量計算選項卡，進(jìn)入外墻耗熱量計算過程；
b.作為一個房間，可能不止有一面外墻，而對各面外墻來說，所使用的計算過程是相同的，這樣就需要軟件能重復(fù)地調(diào)用這一計算過程；
c.在計算的過程中需要對計算數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并查看其范圍是否合適，所以軟件需要提供計算數(shù)據(jù)的查看功能；
d.計算過程中在調(diào)用外部計算工具時，需能提供傳值功能，并對外門參數(shù)進(jìn)行選擇處理。
其計算原理流程圖如下：
熱負(fù)荷計算模塊流程圖3-4
軟件需作如下處理：
外墻傳熱面積的自動計算；
外墻傳熱系數(shù)的計算或選擇；
外墻朝向的選擇；
計算數(shù)據(jù)的對應(yīng)處理；
與計算模塊的調(diào)用接口；
計算的連續(xù)性進(jìn)行處理。
對于以上問題進(jìn)行如下解決，輸入外墻尺寸，軟件自動計算其面積；傳熱系數(shù)通過選擇窗口進(jìn)行選擇輸入，對于不同的朝向分別進(jìn)行計算；每一方向的外墻計算調(diào)用同一計算模塊，最后對各方向計算結(jié)果進(jìn)行疊加處理，得到外墻部分的總耗熱量；將外墻部分耗熱量添加到數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲。其軟件流程如下：
熱負(fù)荷計算模塊流程圖3-5
其余各部分的計算原理與外墻耗熱量計算原理基本相同，這里就不一一說明了，至此，供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負(fù)荷軟件的計算流程已經(jīng)全部完成。
4、結(jié)論
本文只是通過對程序流程的介紹來闡述一下專業(yè)程序開發(fā)的思路，其中的熱負(fù)荷計算模塊采用的是穩(wěn)定傳熱計算方法，參見《供熱工程》（（第三版）中國建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著）本文不再作詳細(xì)介紹。作為具有專業(yè)特點的應(yīng)用程序開發(fā)，每個人都可能有其獨特的設(shè)計思路，無論采用何種設(shè)計流程，最終的目的都是一樣的，提供精確的計算數(shù)據(jù)，滿足專業(yè)設(shè)計的要求，同時能把設(shè)計人員從枯燥繁雜的計算中解脫出來，提高我們的工作效率。如今計算機技術(shù)的飛速發(fā)展也我們專業(yè)的計算機化程度提高提供了條件，作為開發(fā)工具而言，我們可以根據(jù)自身特點選用自己比較上手的語言。我們的專業(yè)知識如果能很好乘上計算機這個工具，一定會對我們專業(yè)的發(fā)展有極大的促進(jìn)。在這里，希望大家多探討，多交流，為我們專業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。
參考資料：
1.《供熱工程》（第三版）中國建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著
2.《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社陸耀慶主編
3.《空調(diào)負(fù)荷實用計算法》中國建筑工業(yè)出版社單寄平主編
