1、扒.傲 智能型負荷管笆理 增加小水電挨效益（程夏蕾 盎編俺譯）1 概述氨近年來，對如何斑減少孤立運行小拌水電站的投資成啊本考慮的比較多矮，也有一些有效奧的措施，如設備半的標準化、電子白設備替代機械液頒壓裝置、充分利般用當地勞動力等班。但是，考慮如叭何從提高負荷率佰的角度來增加發芭電效益，還不是耙很多。疤一般來說，孤立佰運行小水電站都芭是峰電負荷高，哎平均負荷低。特班別是發展中國家案，一些電氣化社埃區，平均負荷只擺占峰電負荷的1班520%。這哀樣會帶來兩方面扒的問題：巴1）發電機在峰疤荷時經常過負荷斑。過負荷情況下啊，用戶電壓會下斑降。嚴重時，頻瓣繁跳閘。用戶不氨滿意，發電效益邦也受影響。把2）

2、負荷比較低班的情況下，電站般發出的電量只有瓣部分被利用，因艾為大多數孤立運隘行的小水電站都胺是徑流式的。發唉電效益也受到影般響。俺本文介紹兩種負按荷管理的方法，敗結合起來使用可翱以解決小水電站昂過負荷和低負荷懊率的問題。文章翱還介紹了烏干達奧鄉村醫院的一個白實例。2 技術翱1）采用限流裝斑置控制峰荷奧電度表已經非常礙普及，它用來計敗量進行電費結算壩，但電度表沒有頒限流裝置。很多按孤立運行的小水敗電站，當供電區胺負荷超過發電機傲容量時，就會影搬響供電品質和可隘靠性。搬采用限流裝置，罷可以在任何時候藹對用戶的負荷加凹以限制，用戶根埃據不同的電流限敖值來支付固定的隘維修服務費。當扒用戶的負荷超過隘限

3、值時，它就會斑暫時被斷開。通罷過對所有的負荷拌進行合理的限制鞍，就可以避免過艾負荷的情況發生半。發電機容量有盎富裕，可以通過澳調整限值來合理凹分配負荷。芭限流的概念早都挨已經有了，但目鞍前還沒有切實可唉行的辦法。在津扮巴布韋，用標準奧的微型開關作為啊限流裝置，有1霸00，000多埃個用戶。但這種熬微型開關有一個愛很大的缺陷，它啊的設定值很容易拜被人為改變，或八者被竊電者短接愛。伴目前，推出的被辦稱為胺“盎PowerPr罷ovider把”拔的限流裝置，它扳帶延時自復位功鞍能。它給用戶帶矮來方便，當開關襖跳開后，用戶可按以在規定的時限挨內減少負荷，開耙關自動重合。它柏的安全性比較高鞍，安裝在戶外的

4、背配電桿上，可以拔防止被改動或短凹接。每月固定的巴付費，方便用戶按進行家庭收支預熬算，減少拖欠。皚還可以按年度付瓣費，農民可以安哀排在豐收的季節岸交納電費。扒2）采用分散式隘負荷管理來控制扒峰荷隘大多數容量小于鞍250kW的小把水電機組，都采拔用電子負荷控制胺器來調整發電機阿頻率。因為相對奧于這種容量范圍辦的機組，電子負皚荷控制器比調速擺器便宜而且可靠澳。但是，平衡負背荷所消耗的電能百很少被利用，主拜要原因是：拜靶作為平衡負荷的襖電加熱器，通常爸都安裝在遠離用絆戶的水輪機房內阿；頒芭由于平衡負荷時熬間和大小都不確版定，使用不方便拜，有的根本不可阿能；敗芭平衡負荷在水系矮統應用可靠性比霸較高，用

5、在其它敗地方可靠性可能靶難以保證。拜分散式智能型負佰荷控制器（DI熬LC），既可以盎充分利用富裕的俺電量，又可以防搬止發電機過負荷扳。DILC安裝版在配電系統的不拜同的位置，每一鞍只DILC都控扒制某一個優先級版的負荷，最典型邦的負荷如熱水器把或室內加熱器。般DILC通過感背應發電機的頻率捌來投切負荷。當傲負荷升高時，發扮電機頻率會下降吧，DILC可以胺切除一些負荷。骯每一只DILC昂可以按優先級設扒定在不同的頻率奧，這樣優先級低絆的負荷可以先切按除。DILC可拌以充分利用電能癌，減少平衡負荷邦所浪費的電量。案下面一個實例，辦可以說明如何配拌合使用上面介紹暗的PowerP氨rovider岸和D

6、ILC裝置搬，來實現限制過頒負荷和充分利用熬電能的目的。捌3 實例研究霸扒烏干達KISI奧IZI醫院1）背景搬KISIIZI翱醫院建于195辦8年，位于烏干板達東南部。它主半要為附近的鄉村頒提供醫療服務。凹1980年中，懊建了1座60k藹W的小水電站，奧裝有1臺沖擊式叭水輪機、同步發藹電機和電子負荷絆控制器。電站是霸醫院的唯一供電埃電源。埃電站除了給醫院頒供電，也為醫院八的職工家庭供電拔。開始為了留住癌職工，作為職工哀福利，供電是免擺費的。幾年后，懊醫院規模擴大，哀職工人數增加，俺用電負荷超出了安發電機容量。結皚果，發電機經常芭過負荷跳閘，整埃個醫院停電。有岸時候，手術過程跋中停電，給病人懊帶

7、來危險。版醫院采用了很多埃辦法來限制峰荷奧，如在加熱器上拜加裝分時器，使熬加熱器只在晚上澳使用，還沒收了捌職工的電爐等大扒功率電器。但是板，改善總是暫時盎性的，因為負荷懊還是增長，有的半職工也不自覺遵按守醫院的規定。奧2001年，問班題嚴重到發電機熬過負荷跳閘后，隘負荷仍減不下來芭，發電量無法投艾入運行。為了保愛證醫院供電，醫骯院只好加裝刀閘疤，把職工家庭用辦電統統切除，影胺響了職工正常生辦活。2）負荷控制凹醫院管理部門和稗職工共同商量后白，制定了以下供扮電原則：班頒 醫院供電安全啊必須保證；半阿 盡可能滿足職耙工基本家庭生活伴用電，如照明和背冰箱等；跋班 用電低谷時，癌允許職工使用熱巴水器等

8、大功率電捌器。埃按照上述原則，把醫院安裝了83拌只PowerP敖rovider皚限流器，一戶一白只。電流限值范斑圍有邦1A伴、耙2.5A巴和哎5A巴 三種，對應負百荷為230VA熬、575VA和岸1150VA。巴根據職工資歷的藹不同來配置不同懊電流限值的限流捌器。當某一戶的鞍用電超過限值，鞍限流器就會將它班暫時斷開，以保盎證醫院和其它用皚戶的用電安全。盎DILC用于控氨制低谷時用電負白荷。醫院安裝了安40只DILC啊，主要裝在資歷挨較高的職工家里皚以及一些公共設板施。與DILC盎連結的電路與P唉owerPro佰vider限流哀器分開。作為一阿種獎勵，電流限岸值可以到盎13A辦。吧有的DILC代

9、絆替熱水器的分時柏開關，有的連在熬標準的插座上，案供其它大電器如笆電爐、電熨斗、扒電茶壺使用。熱癌水器斷開的頻率愛范圍設置在47艾49Hz，其俺它為4647愛Hz。頻率在5隘0Hz時，所有奧DILC都投入擺。醫院負荷比較扒大時，發電機過癌負荷，頻率下降骯，部分或全部熱跋水器DILC會巴跳開。醫院負荷骯再大一點，部分澳或全部其它用途巴的DILC也跳凹開，這樣就保證胺了醫院的安全供懊電，職工家庭供跋電的優先級也高澳于普通的熱水器安。靶PowerPr敗ovider和愛DILC是20骯02年9月1伴2月間安裝的。版安裝前后發電機敖的特性曲線由計跋算機監測系統記胺錄，該監測系統白于同年3月份安耙裝。3）

10、數據結果藹圖1給出了20礙02年3月份前唉到12月底的系澳統跳閘情況。可哎以看出，安裝負搬荷控制裝置后，把系統跳閘情況明熬顯減少。而且跳翱閘的原因有的還俺是機組故障或攔拜污柵堵塞的原因礙造成的，可以說吧11月和12月柏間，沒有發生過搬一次發電機過負拜荷跳閘。藹除了系統跳閘情班況有所改善，醫把院和家庭用電量敗也明顯增加，減擺少了平衡負荷的骯消耗。圖2和圖板3給出了兩個典白型日的用電記錄瓣。安裝負荷控制跋裝置后，醫院和霸家庭用電量增加拌15%。7：3矮0到23：30唉間，平衡負荷幾絆乎為零。4）用戶反饋按在方案實施過程辦中，有一個適應拜階段。一些安裝鞍PowerPr吧ovider限扳制電流小于壩5

11、A班或者沒有提供D拌ILC插座的家靶庭，抱怨不能使骯用電熨斗。這個艾問題后來通過安八裝了一些公共D熬ILC插座，或絆者對原來電熨斗襖進行改造，使它敖可以在熬2.5A壩的PowerP傲rovider阿下工作。霸所有用戶反饋的阿意見都是滿意的版。醫院和職工家隘庭供電得到改善辦，而且熱水器和頒電炊具使用機會埃也增加了。4 結論啊DILC和Po百werProv班ider配合使白用，可以實現智搬能型負荷管理，壩提高小水電供電班的可靠性和負荷叭率，克服發電機巴過負荷和平衡負稗荷能源浪費的問扒題。它最好在小埃水電建成時就安般裝，盡早得益。5 感謝埃感謝Bill 背cave博士和盎KISIIZI拜醫院的大力支

12、持靶，還要感謝英國柏工商局的資助。俺Referen版ces把1. 皚懊Best Pr疤actices半 for Su哎stainab襖le Deve扳lopment啊 of Mic背ro Hydr啊o Power襖 in Dev挨eloping八 Countr罷ies叭笆, Smail骯 Khenna翱s and A捌ndrew B鞍arnett,爸 Report巴 for DF邦ID and 板World B頒ank, Ma般rch 200疤0. (www氨.itdg.o捌rg.uk).柏2. 瓣Zimbabw瓣e扳 Electr熬icity S奧upply A矮uthorit頒y Data,隘 1996.唉3. www.搬scs-www耙.com昂4. www.扒mini-gr矮斑Dr N P 艾A Smith熬：Sustai芭nable C俺ontrol 版Systems耙 Ltd，4 辦Charles班ton Hou皚se, Pee皚l Stree愛t，Notti白ngham. 盎UK盎Dr P Ta