【正文】 求進行連續(xù)監(jiān)視。這些脈沖被送入計算機，進而對用戶的用電設備進行控制。為了使需求不超過預定的數(shù)值，有的用戶控制程序可能會在短時間內(nèi)（在一個15min的時段內(nèi)）停止一些不重要的負荷的供電。 在用戶實行負荷自我控制時，要對其負荷進行重要性分類。主要的負荷一般可以分成四類：（ 1）可以被重新安排的負荷；（ 2）可以被延期的負荷；（ 3）可以被減少或消除的負荷；（ 4）重要的基本負荷。在重新安排負荷時，首先要取得用戶的負荷輪廓曲線。如果輪廓顯示只有幾個 15min時段發(fā)生尖峰，則比較容易找出引起需求峰值的設備并采取補救措施。而在大多數(shù)情況下，則需按負荷的重要程度找出什么樣的需求可以被減低或消除。 第六節(jié) 無功優(yōu)化及自動跟蹤無功補償裝置 無功補償是保持電力系統(tǒng)無功功率平衡、降低網(wǎng)損、提高供電質(zhì)量的一種重要措施，已被廣泛應用于各電壓等級電網(wǎng)中。合理選擇無功補償，能有效維持系統(tǒng)的電壓水平，提高電壓穩(wěn)定性，避免大量無功遠距離傳輸，從而降低有功網(wǎng)損，減少發(fā)電費用，提高設備利用率，無功補償?shù)暮侠響檬请娏ζ髽I(yè)提高經(jīng)濟和社會效益的一項重要課題。 電力系統(tǒng)中，無功功率同有功功率一樣必須保持平衡，負載所需的感性無功功率 jQL由電網(wǎng)中無功電源（發(fā)電機、調(diào)相機、靜止無功補償器、并聯(lián)電容器等）發(fā)出的容性無功功率 jQc提供補償。無功功率平衡應根據(jù)就地平衡的原則進行就地補償，避免大量的無功功率作遠距離傳輸。 無功補償應根據(jù)分級就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進行配置。集中補償與分散補償相結合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；調(diào)壓與降損相結合， 以降損為主；并且與配電網(wǎng)建設改造工程同步規(guī)劃、設計、施工、同步投運。 一、無功優(yōu)化補償 由于電網(wǎng)的線損主要是線路損耗與變壓器損耗，所以配電網(wǎng)的降損節(jié)能，也就是對電網(wǎng)中所有的電力線路和變壓器進行優(yōu)化。無功優(yōu)化的目的是通過調(diào)整無功潮流的分布，降低網(wǎng)絡的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。結合城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造，對配電網(wǎng)進行無功優(yōu)化補償，實現(xiàn)電網(wǎng)高壓綜合線損率降到 10%以下，低壓線損率降到 12%以下的目標。 . 配電線路分散補償 配電線路分散補償，是指把一定容量的高壓并聯(lián)電容器分散安裝在供電距離遠、負荷重、功率因數(shù)低的 10kV架空線路上，主要補償線路上感性電抗所消耗的無功功率和配電變壓器勵磁無功功率損耗，還可提高線路末端電壓。 安裝位置及補償容量確定 無功補償裝置安裝地點的選擇應符合無功就地平衡的 原則，以盡可能減少主干線上的無功電流為目標。一般對于均勻分布無功負荷的配電線路，其補償容量和安裝位置按［ 2n/（ 2n+1）］（其中 n為不小于 1的整數(shù)）規(guī)則，求得最優(yōu)補償方案?？紤]到無功補償裝置的運行維護、補償效益及投資回收期限，因此，沿線的無功補償點以安裝一處為適宜，最多不應超過二處，可以直接連接于主干線上和較大的分支線上，每個補償點的容量不宜超過 100～ 150kvar。 配電線路上無功補償容量應適當控制，并且在線路負荷低谷時，不應出現(xiàn)過補償向系統(tǒng)倒送無功。負荷在線路上的分布狀況不同，安裝地點也不相同，具體位置應根據(jù)負荷分布特點和容量的大小計算確定見表 9–2。 表 9–2 配電線路分散補償電容器組的安裝 負荷沿主干線分布狀況 電容器安 裝組數(shù) 電容器安裝容量與線路 無功功率比 安裝位置位于主干線 首端長度 均勻分布 1 2/3 2/3 2 4/5 2/ 4/5 非均勻分布 分支線呈 60176。 1 4/5 3/5 分支線呈 90176。 1 4/5 2/3 . 補償后的電壓校驗 配電線路安裝補償電容器組后，會引起線路電壓降變動。在補償點選擇上，應充分考慮到安裝地點電壓不得超過電容器組額定電壓的 。因此，為保證供電安全可靠，有利于線損的降低，需根據(jù)公式，對補償前后的電壓進行校驗，避免在負荷低谷時功率因數(shù)超前，或電壓偏移超過規(guī)定值。否則，將因過補償造成無功倒送，反而使電壓損耗、線損增加；線路電壓升得過高，增加電容器的介質(zhì)損耗而發(fā)熱，影響其使用壽命和出力。 配電變壓器隨器補償 配電變壓器隨器補償，是將低壓補償電容器直接安裝在配電變壓器低壓側，與配電變壓器同投同切，用以補償配電變壓器自身勵磁無功功率損耗和感性用電設備的無功功率損耗。對容量 30kVA及以上的配電變壓器逐臺進行就地補償，使無功得到就地平衡，從降損節(jié)能方面考慮是合理的。但目前，只在部分實行功率因數(shù)調(diào)整電費的 100kVA及以上工業(yè)用戶、少量城網(wǎng)公用變中安裝補償電容器，而大量的農(nóng)村綜合變基本上沒有進行無功補償，這就使補償電容器安裝容量不足，電網(wǎng)所需無功缺額大，造成了配電網(wǎng)功率因數(shù)低，無功損耗嚴重。 無功補償裝置的容量選擇，應根據(jù)實際負荷水平按提高功率因數(shù)的要求合理配置。而無功補償容量是隨著負荷的變化而變化的，因此配電變壓器隨器補償方式應使用無功自動補償裝置，自動投切一部分電容器組，以達到最佳補償功率因數(shù)。對100kVA及以上的配電變壓器宜采用無功補償微機監(jiān)測和自動投切裝置，合理調(diào)整無功自動補償裝置功率因數(shù)的整定值，保證無功功率在低壓電網(wǎng)就地平衡；重負荷時提高功率因數(shù)到 以上，在輕負荷時功率因數(shù)不得大于 。 無功補償應注意事項 （ 1）線路分散補償電容器組容量在 150kvar及以下時，可采用跌落式熔斷器作控制和保護，其熔斷器的額定電流按電容器組額定電流的 ～ ； 150kvar以上時應采用柱上斷路器或負荷開關自動控制； （ 2）為防止線路非全相運行時，有可能發(fā)生鐵磁諧振引起過電壓和過電流，損壞電容器和變壓器，線路分散補償電容器組不應與配電變壓器同臺架設并使用同一組跌落式熔斷器； （ 3）補償電容器組中性點不應直接接地，避免電容器某相貫穿性擊穿引起線路相間短路； （ 4）在無功補償?shù)碾娙萜骰芈飞?，宜裝設適當參數(shù)的串聯(lián)電抗器或阻尼式限流器，避免電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配構成諧振，起到抑制高次諧波電流的作用； （ 5）無功補償裝置應裝設氧化鋅避雷器過電壓保護裝置； （ 6）無功補償裝置應采用自動投切裝置，防止過補償和電壓升高損壞電容器及其它設備； （ 7）配電變壓器隨器補償采用桿架式安裝，其補償裝置箱底部離地面不小于 。 二、微機控制無功自動補償裝置 長期以來，我國的配電網(wǎng)存在著電網(wǎng)配電能力不足，嚴重超負荷，通常合理的容載比是 2，而我國一般只達到 1. 54～ 1. 67；另外設備陳舊老化，供電可靠性差；加之線損率高，平均為 25 %，有的地區(qū)高達 35 %，致使電價偏高，供電質(zhì)量得不到 保證。這些問題不僅是電力運行部門管理的配電網(wǎng)存在，很多企、事業(yè)單位，如機械制造、礦山冶金、化工、醫(yī)院及生活小區(qū)等的內(nèi)部配電都存在類似問題，其主要原因是高壓端的無功補償多采用固定連接方式，僅由值班人員手動切換；過補償現(xiàn)象嚴重，經(jīng)常導致電網(wǎng)電壓過高。低壓端的無功補償多采用接觸器投切電容器組的方式，由于接觸器屬于有觸點開關，無法及時跟蹤快速變化的低壓負荷，補償效果較差。另外城鄉(xiāng)電網(wǎng)中的大量的柱上配電變壓器沒有進行無功補償，而且柱上配電變壓器的負荷通常都是家用電器和小型電動機，其功率因數(shù)普遍偏低，造成配電網(wǎng)功率因數(shù)偏低，理想的功率因數(shù)值為 ～，而我國配電網(wǎng)實際的功率因數(shù)值僅為 ～ 。 微機控制無自動補償裝置的原理 微機控制無功自動補償裝置主要由控制器、觸發(fā)器和投切電容器電路組成。以往的無功補償控制器多采用集成電路形式，功能單一，而且補償特性容易偏移。隨著微電子技術的發(fā)展，微機芯片的性價比大大提高，電力系統(tǒng)中絕大多數(shù)控制器 圖 9–8 微機控制器工作原理方框圖 都已采用微機控制器（如繼電器保護裝置等），并且運行效果穩(wěn)定、可靠。如圖 9–8 所示為微機控制器工作原理方框圖 。 微機控制器將電壓、電流、功率信號采集，并通過模數(shù)轉換電路經(jīng)微機接口輸入，微機經(jīng)過數(shù)據(jù)運算處理后輸出驅動觸發(fā)器。微機控制器采用按無功功率投切電容器組的補償原理， 只需一次到位，大大減少了開關動作次數(shù)。這種控制克服了按功率因數(shù)投切電容器組所帶來的不利因素，通過按功率因數(shù)投切電容器組需要經(jīng)過多次投切才能找到合適的補償容量，開關動作次數(shù)多，影響了電容器的使用壽命，同時還不能保證電壓合格率。微機控制器具有無功功率優(yōu)先、電壓優(yōu)先、智能控制等 3種控制方式可供選擇，以保證電壓合格率。同時可以測量、顯示和記錄電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電網(wǎng)參數(shù)，并且提供有外部通信接口，將遙測、遙信、遙控的RTU功能和無功補償融為一體。 系統(tǒng)軟件能夠對無功補償裝置進行直觀方便的調(diào)試、監(jiān)視和管理，也可通過聯(lián)網(wǎng)將數(shù)個補償裝置組成一個微機測控系統(tǒng)。 微機控制無功自動補償裝置采用無觸點開關，加上零觸發(fā)技術，很好地解決了由接觸器觸點投切電容器組所帶來的弊病，如合閘時有涌流沖擊；分斷時有過電壓和電弧重燃現(xiàn)象；觸點易燒毀；無法補償快速負荷的無功需求；有時為了延長熔斷器、接觸器、電容器等器件的使用壽命，只能降低補償效果 。 ? 微機控制無功自動補償裝置設計了專門的觸發(fā)器，觸發(fā)器在電路電壓過零時刻觸發(fā)晶閘管導通，從而獲得最佳的投切效果。控制器實時檢測電網(wǎng)電壓電流，跟蹤電網(wǎng)變化；而觸發(fā)器則不斷地自動檢測無觸點開關兩端的電壓 UAK。當決定要投入電容器時，控制器發(fā)出投入命令給觸發(fā)器，觸發(fā)器在收到命令且檢測到 UAK= 0時，觸發(fā)晶閘管導通，因為導通時刻電容器回路的電壓為零，所以不會產(chǎn)生涌流沖擊。當要切除電容器時，控制器發(fā)切除命令給觸發(fā)器，觸發(fā)器便停止輸出脈沖，晶閘管在電流為零時自動關斷，所以不會產(chǎn)生過電壓和電弧重燃現(xiàn)象 圖 9–9 微機控制無功自動補償裝置工作示意圖 微機控制器隨時檢測有關信號，并通過內(nèi)部運算處理其輸出驅動給觸發(fā)器，其快速準確。微機控制無功自動補償裝置工作示意圖如圖 9–9所示。 圖 9–9 微機控制無功自動補償裝置工作示意圖 圖中，兩只反向并聯(lián)的可控硅晶閘管用于實現(xiàn)無觸點投切電容器組。為了使晶閘管無觸點導通，應必須使陽極承受正向電壓，門級施加觸發(fā)脈沖。由于陽極電壓由電網(wǎng)電壓決定，所以只能通過控制門級觸發(fā)脈沖，來控制晶閘管的導通和關斷，只有精確控制門級觸發(fā)時刻，才能真正獲得使用無觸點開關的效果。因此，控制器并不直接觸發(fā)晶閘管，而是通過觸發(fā)器來控制。 微機控制無功自動補償裝置設計了專門的觸發(fā)器，觸發(fā)器在電路電壓過零時刻觸發(fā)晶閘管導通，從而獲得最佳的投切效果。控制器實時檢測電網(wǎng)電壓電流，跟蹤電網(wǎng)變化；而觸發(fā)器則不斷地自動檢測無觸點開關兩端的電壓 UAK。當決定要投入電容器時，控制器發(fā)出投入命令給觸發(fā)器，觸發(fā)器在收到命令且檢測到 UAK= 0時，觸發(fā)晶閘管導通，因為導通時刻電容器回路的電壓為零，所以不會產(chǎn)生涌流沖擊。當要切除電容器時，控制器發(fā)切除命令給觸發(fā)器，觸發(fā)器便停止輸出脈沖，晶閘管在電流為零時自動關斷，所以不會產(chǎn)生過電壓和電弧重燃現(xiàn)象。 微機控制無功自動補償裝置的功能及特點 （ 1）采用晶閘管交流無觸點開關技術和過零檢測技術，實現(xiàn)電容器組無擾動投切。 （ 2）控制器自動實時跟蹤無功變化，通過連續(xù)快速平滑地投切電容器組，獲得最佳的補償效果。 （ 3）將控制器、開關和電容器組集成在一個標準的屏或箱中，可根據(jù)需要自由選擇電容器的容量，靈活方便。 （ 4）提供工業(yè)級標準通信接口，可供并入配電自動化系統(tǒng)。 （ 5）微機控制無功自動補償裝置可用于戶內(nèi)或戶外各種場所，也可直接安裝在戶外柱上變壓器變臺上。 （ 6）作為配電電網(wǎng)絡集中補償，可使配電變壓器和 10（ 6）KV 線路增容 25%～ 30%，同時降低線路損耗 25%～ 50%。