【正文】 求進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視。這些脈沖被送入計(jì)算機(jī)，進(jìn)而對(duì)用戶的用電設(shè)備進(jìn)行控制。為了使需求不超過預(yù)定的數(shù)值，有的用戶控制程序可能會(huì)在短時(shí)間內(nèi)（在一個(gè)15min的時(shí)段內(nèi)）停止一些不重要的負(fù)荷的供電。 在用戶實(shí)行負(fù)荷自我控制時(shí)，要對(duì)其負(fù)荷進(jìn)行重要性分類。主要的負(fù)荷一般可以分成四類：（ 1）可以被重新安排的負(fù)荷；（ 2）可以被延期的負(fù)荷；（ 3）可以被減少或消除的負(fù)荷；（ 4）重要的基本負(fù)荷。在重新安排負(fù)荷時(shí)，首先要取得用戶的負(fù)荷輪廓曲線。如果輪廓顯示只有幾個(gè) 15min時(shí)段發(fā)生尖峰，則比較容易找出引起需求峰值的設(shè)備并采取補(bǔ)救措施。而在大多數(shù)情況下，則需按負(fù)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(dòng)跟蹤無功補(bǔ)償裝置 無功補(bǔ)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(yīng)用于各電壓等級(jí)電網(wǎng)中。合理選擇無功補(bǔ)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(yuǎn)距離傳輸，從而降低有功網(wǎng)損，減少發(fā)電費(fèi)用，提高設(shè)備利用率，無功補(bǔ)償?shù)暮侠響?yīng)用是電力企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的一項(xiàng)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(fù)載所需的感性無功功率 jQL由電網(wǎng)中無功電源（發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、靜止無功補(bǔ)償器、并聯(lián)電容器等）發(fā)出的容性無功功率 jQc提供補(bǔ)償。無功功率平衡應(yīng)根據(jù)就地平衡的原則進(jìn)行就地補(bǔ)償，避免大量的無功功率作遠(yuǎn)距離傳輸。 無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合， 以降損為主；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。 一、無功優(yōu)化補(bǔ)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(duì)電網(wǎng)中所有的電力線路和變壓器進(jìn)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(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。結(jié)合城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行無功優(yōu)化補(bǔ)償，實(shí)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(biāo)。 . 配電線路分散補(bǔ)償 配電線路分散補(bǔ)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(yuǎn)、負(fù)荷重、功率因數(shù)低的 10kV架空線路上，主要補(bǔ)償線路上感性電抗所消耗的無功功率和配電變壓器勵(lì)磁無功功率損耗，還可提高線路末端電壓。 安裝位置及補(bǔ)償容量確定 無功補(bǔ)償裝置安裝地點(diǎn)的選擇應(yīng)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(biāo)。一般對(duì)于均勻分布無功負(fù)荷的配電線路，其補(bǔ)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(bǔ)償方案。考慮到無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行維護(hù)、補(bǔ)償效益及投資回收期限，因此，沿線的無功補(bǔ)償點(diǎn)以安裝一處為適宜，最多不應(yīng)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(gè)補(bǔ)償點(diǎn)的容量不宜超過 100～ 150kvar。 配電線路上無功補(bǔ)償容量應(yīng)適當(dāng)控制，并且在線路負(fù)荷低谷時(shí)，不應(yīng)出現(xiàn)過補(bǔ)償向系統(tǒng)倒送無功。負(fù)荷在線路上的分布狀況不同，安裝地點(diǎn)也不相同，具體位置應(yīng)根據(jù)負(fù)荷分布特點(diǎn)和容量的大小計(jì)算確定見表 9–2。 表 9–2 配電線路分散補(bǔ)償電容器組的安裝 負(fù)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(zhǎng)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(bǔ)償后的電壓校驗(yàn) 配電線路安裝補(bǔ)償電容器組后，會(huì)引起線路電壓降變動(dòng)。在補(bǔ)償點(diǎn)選擇上，應(yīng)充分考慮到安裝地點(diǎn)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(duì)補(bǔ)償前后的電壓進(jìn)行校驗(yàn)，避免在負(fù)荷低谷時(shí)功率因數(shù)超前，或電壓偏移超過規(guī)定值。否則，將因過補(bǔ)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(bǔ)償 配電變壓器隨器補(bǔ)償，是將低壓補(bǔ)償電容器直接安裝在配電變壓器低壓側(cè)，與配電變壓器同投同切，用以補(bǔ)償配電變壓器自身勵(lì)磁無功功率損耗和感性用電設(shè)備的無功功率損耗。對(duì)容量 30kVA及以上的配電變壓器逐臺(tái)進(jìn)行就地補(bǔ)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(shí)行功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的 100kVA及以上工業(yè)用戶、少量城網(wǎng)公用變中安裝補(bǔ)償電容器，而大量的農(nóng)村綜合變基本上沒有進(jìn)行無功補(bǔ)償，這就使補(bǔ)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(yán)重。 無功補(bǔ)償裝置的容量選擇，應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷水平按提高功率因數(shù)的要求合理配置。而無功補(bǔ)償容量是隨著負(fù)荷的變化而變化的，因此配電變壓器隨器補(bǔ)償方式應(yīng)使用無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，自動(dòng)投切一部分電容器組，以達(dá)到最佳補(bǔ)償功率因數(shù)。對(duì)100kVA及以上的配電變壓器宜采用無功補(bǔ)償微機(jī)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)投切裝置，合理調(diào)整無功自動(dòng)補(bǔ)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(fù)荷時(shí)提高功率因數(shù)到 以上，在輕負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得大于 。 無功補(bǔ)償應(yīng)注意事項(xiàng) （ 1）線路分散補(bǔ)償電容器組容量在 150kvar及以下時(shí)，可采用跌落式熔斷器作控制和保護(hù)，其熔斷器的額定電流按電容器組額定電流的 ～ ； 150kvar以上時(shí)應(yīng)采用柱上斷路器或負(fù)荷開關(guān)自動(dòng)控制； （ 2）為防止線路非全相運(yùn)行時(shí)，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(bǔ)償電容器組不應(yīng)與配電變壓器同臺(tái)架設(shè)并使用同一組跌落式熔斷器； （ 3）補(bǔ)償電容器組中性點(diǎn)不應(yīng)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(bǔ)償?shù)碾娙萜骰芈飞?，宜裝設(shè)適當(dāng)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(gòu)成諧振，起到抑制高次諧波電流的作用； （ 5）無功補(bǔ)償裝置應(yīng)裝設(shè)氧化鋅避雷器過電壓保護(hù)裝置； （ 6）無功補(bǔ)償裝置應(yīng)采用自動(dòng)投切裝置，防止過補(bǔ)償和電壓升高損壞電容器及其它設(shè)備； （ 7）配電變壓器隨器補(bǔ)償采用桿架式安裝，其補(bǔ)償裝置箱底部離地面不小于 。 二、微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置 長(zhǎng)期以來，我國(guó)的配電網(wǎng)存在著電網(wǎng)配電能力不足，嚴(yán)重超負(fù)荷，通常合理的容載比是 2，而我國(guó)一般只達(dá)到 1. 54～ 1. 67；另外設(shè)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(dá) 35 %，致使電價(jià)偏高，供電質(zhì)量得不到 保證。這些問題不僅是電力運(yùn)行部門管理的配電網(wǎng)存在，很多企、事業(yè)單位，如機(jī)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(bǔ)償多采用固定連接方式，僅由值班人員手動(dòng)切換；過補(bǔ)償現(xiàn)象嚴(yán)重，經(jīng)常導(dǎo)致電網(wǎng)電壓過高。低壓端的無功補(bǔ)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(diǎn)開關(guān)，無法及時(shí)跟蹤快速變化的低壓負(fù)荷，補(bǔ)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(jìn)行無功補(bǔ)償，而且柱上配電變壓器的負(fù)荷通常都是家用電器和小型電動(dòng)機(jī)，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(guó)配電網(wǎng)實(shí)際的功率因數(shù)值僅為 ～ 。 微機(jī)控制無自動(dòng)補(bǔ)償裝置的原理 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)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(bǔ)償控制器多采用集成電路形式，功能單一，而且補(bǔ)償特性容易偏移。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)芯片的性價(jià)比大大提高，電力系統(tǒng)中絕大多數(shù)控制器 圖 9–8 微機(jī)控制器工作原理方框圖 都已采用微機(jī)控制器（如繼電器保護(hù)裝置等），并且運(yùn)行效果穩(wěn)定、可靠。如圖 9–8 所示為微機(jī)控制器工作原理方框圖 。 微機(jī)控制器將電壓、電流、功率信號(hào)采集，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路經(jīng)微機(jī)接口輸入，微機(jī)經(jīng)過數(shù)據(jù)運(yùn)算處理后輸出驅(qū)動(dòng)觸發(fā)器。微機(jī)控制器采用按無功功率投切電容器組的補(bǔ)償原理， 只需一次到位，大大減少了開關(guān)動(dòng)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(bǔ)償容量，開關(guān)動(dòng)作次數(shù)多，影響了電容器的使用壽命，同時(shí)還不能保證電壓合格率。微機(jī)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(shí)可以測(cè)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(cè)、遙信、遙控的RTU功能和無功補(bǔ)償融為一體。 系統(tǒng)軟件能夠?qū)o功補(bǔ)償裝置進(jìn)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(gè)補(bǔ)償裝置組成一個(gè)微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置采用無觸點(diǎn)開關(guān)，加上零觸發(fā)技術(shù)，很好地解決了由接觸器觸點(diǎn)投切電容器組所帶來的弊病，如合閘時(shí)有涌流沖擊；分?jǐn)鄷r(shí)有過電壓和電弧重燃現(xiàn)象；觸點(diǎn)易燒毀；無法補(bǔ)償快速負(fù)荷的無功需求；有時(shí)為了延長(zhǎng)熔斷器、接觸器、電容器等器件的使用壽命，只能降低補(bǔ)償效果 。 ? 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)了專門的觸發(fā)器，觸發(fā)器在電路電壓過零時(shí)刻觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，從而獲得最佳的投切效果。控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)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(dòng)檢測(cè)無觸點(diǎn)開關(guān)兩端的電壓 UAK。當(dāng)決定要投入電容器時(shí)，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(cè)到 UAK= 0時(shí)，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，因?yàn)閷?dǎo)通時(shí)刻電容器回路的電壓為零，所以不會(huì)產(chǎn)生涌流沖擊。當(dāng)要切除電容器時(shí)，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(shí)自動(dòng)關(guān)斷，所以不會(huì)產(chǎn)生過電壓和電弧重燃現(xiàn)象 圖 9–9 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置工作示意圖 微機(jī)控制器隨時(shí)檢測(cè)有關(guān)信號(hào)，并通過內(nèi)部運(yùn)算處理其輸出驅(qū)動(dòng)給觸發(fā)器，其快速準(zhǔn)確。微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置工作示意圖如圖 9–9所示。 圖 9–9 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)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(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)投切電容器組。為了使晶閘管無觸點(diǎn)導(dǎo)通，應(yīng)必須使陽極承受正向電壓，門級(jí)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(jí)觸發(fā)脈沖，來控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷，只有精確控制門級(jí)觸發(fā)時(shí)刻，才能真正獲得使用無觸點(diǎn)開關(guān)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(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)了專門的觸發(fā)器，觸發(fā)器在電路電壓過零時(shí)刻觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，從而獲得最佳的投切效果?？刂破鲗?shí)時(shí)檢測(cè)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(dòng)檢測(cè)無觸點(diǎn)開關(guān)兩端的電壓 UAK。當(dāng)決定要投入電容器時(shí)，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(cè)到 UAK= 0時(shí)，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，因?yàn)閷?dǎo)通時(shí)刻電容器回路的電壓為零，所以不會(huì)產(chǎn)生涌流沖擊。當(dāng)要切除電容器時(shí)，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(shí)自動(dòng)關(guān)斷，所以不會(huì)產(chǎn)生過電壓和電弧重燃現(xiàn)象。 微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的功能及特點(diǎn) （ 1）采用晶閘管交流無觸點(diǎn)開關(guān)技術(shù)和過零檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電容器組無擾動(dòng)投切。 （ 2）控制器自動(dòng)實(shí)時(shí)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(bǔ)償效果。 （ 3）將控制器、開關(guān)和電容器組集成在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)通信接口，可供并入配電自動(dòng)化系統(tǒng)。 （ 5）微機(jī)控制無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置可用于戶內(nèi)或戶外各種場(chǎng)所，也可直接安裝在戶外柱上變壓器變臺(tái)上。 （ 6）作為配電電網(wǎng)絡(luò)集中補(bǔ)償，可使配電變壓器和 10（ 6）KV 線路增容 25%～ 30%，同時(shí)降低線路損耗 25%～ 50%。