4.1 變壓器的有效利用

（1）筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，一般辦公建筑正常情況下的負(fù)荷率不超過30%，文化、體育類建筑的負(fù)荷率更低。但由于缺乏大量的數(shù)據(jù)支撐、沒有方便查詢的統(tǒng)一管理平臺(tái)，設(shè)計(jì)人員難有第一手資料，若僅憑經(jīng)驗(yàn)來估算變壓器的裝機(jī)容量，即使有詳細(xì)的計(jì)算過程，由于需要系數(shù)、同期系數(shù)的不同取值，也是差別很大。

（2）變壓器的有效利用涉及到變壓器的節(jié)能運(yùn)行、生命周期、溫升變化、極限運(yùn)行、低壓側(cè)的電壓變化等諸多因素。從現(xiàn)有的調(diào)研結(jié)果來看，變壓器的裝機(jī)容量普遍偏高，尤其是較為重要的建筑，其變壓器的負(fù)荷率更小，一方面是末端負(fù)荷冗余量偏大，另一方面是一、二級(jí)負(fù)荷比重大，需要考慮一臺(tái)變壓器或一路高壓故障情況下，另一臺(tái)變壓器有能力負(fù)擔(dān)所有的一、二級(jí)負(fù)荷。如何合理選擇變壓器容量，使變壓器的容量得到有效的利用（避免變壓器平時(shí)負(fù)荷率低至20%~30%），需要設(shè)計(jì)階段全面考慮各類負(fù)荷的搭配，充分利用錯(cuò)峰運(yùn)行的負(fù)荷、季節(jié)性負(fù)荷、間歇性負(fù)荷、不同重要性負(fù)荷的特點(diǎn)，最 大化的有效利用變壓器。  

1）掌握變壓器運(yùn)行容量，可以有效控制負(fù)荷容量的增減，優(yōu)化其維護(hù)時(shí)間段，對(duì)于季節(jié)性調(diào)配負(fù)荷，可以考慮停歇處理，減少空載損耗。

2）充分利用變壓器的冗余容量，當(dāng)變壓器一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)也可帶載一些三級(jí)負(fù)荷。

3）當(dāng)負(fù)荷率較低時(shí)，利用變壓器滿載可長期運(yùn)行特點(diǎn)，通過智能管理平臺(tái)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，當(dāng)一臺(tái)變壓器故障且另一臺(tái)變壓器允許帶載全部負(fù)荷時(shí)，投切時(shí)不用卸載，保障了所有負(fù)荷供電的連續(xù)性。

4）在滿足最 佳節(jié)能效果的情況下，充分利用變壓器的有效負(fù)載，最 大化的提高變壓器的利用率，有利于降低建筑物單位面積的裝機(jī)容量。

5）在合理的溫升范圍內(nèi)，最 大化的提高變壓器的利用率，不至于一味提高變壓器的負(fù)載率而降低其使用壽命。

6）變壓器的負(fù)荷變化對(duì)電壓偏差的影響會(huì)隨著季節(jié)變化，可適時(shí)調(diào)整變壓器分接點(diǎn)的位置。

4.2 低壓配電負(fù)荷的調(diào)配

4.2.1 調(diào)配的意義

（1）在變配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，根據(jù)用電負(fù)荷的負(fù)荷等級(jí)，采取不同的供電方法，以對(duì)其供電可靠性、安全性、連續(xù)性進(jìn)行保障。

（2）在計(jì)算變壓器容量時(shí)，并非按照所有用電設(shè)備的額定容量相加選取變壓器，而是使用設(shè)備的計(jì)算容量。根據(jù)平時(shí)和一、二級(jí)負(fù)荷總量來分別算出計(jì)算負(fù)荷容量的最 大值，以最 大值作為選取變壓器容量的依據(jù)。

（3）變壓器容量有限，為了使變壓器工作在合適工況下，減少維護(hù)成本，在遇到變壓器檢修、火災(zāi)以及一路停電等非正常狀態(tài)時(shí)，通常采取切除不重要負(fù)荷的方法，避免變壓器長時(shí)間超載運(yùn)行，保證重要負(fù)荷的供電可靠性。

（4）在遇到一路市電停電或者檢修時(shí)，可通過聯(lián)絡(luò)母線，將一組變壓器所帶的負(fù)荷切換至一臺(tái)變壓器供電。若實(shí)時(shí)用電負(fù)荷超過一臺(tái)變壓器的負(fù)載能力，則應(yīng)該切除部分不重要負(fù)荷，保證其余重要負(fù)荷供電。這種情況下通常是按負(fù)荷等級(jí)的高 低，先切除全部三級(jí)負(fù)荷，再考慮切除二級(jí)負(fù)荷。 

（5）當(dāng)一臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，若供電缺口不大，只需切除少部分用電負(fù)荷就能滿足變壓器安全運(yùn)行的條件時(shí)，就需要對(duì)用電負(fù)荷按照重要性進(jìn)行排 序，依次切除更不重要的用電負(fù)荷，減少建筑物內(nèi)的停電范圍。在確定出各用電負(fù)荷負(fù)荷等級(jí)的基 礎(chǔ)上，根據(jù)停電對(duì)建筑物內(nèi)使用人的影響，對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行重要性的排序，如建筑立面照明、屋頂亮化照明等裝飾性用電負(fù)荷可優(yōu)先切除，建筑內(nèi)房間、走廊、樓梯間照明等用電負(fù)荷應(yīng)優(yōu)先保證。 

4.2.2 調(diào)配的措施

（1）每個(gè)配電回路設(shè)定一個(gè)預(yù)估的電流運(yùn)行曲線，高限報(bào)警、低限閃爍。即實(shí)際電流高于計(jì)算電流的15%時(shí)報(bào)警，低于設(shè)定值的50%時(shí)閃爍。

（2）設(shè)定各饋出開關(guān)按穩(wěn)定負(fù)荷（長期（一年）運(yùn)行數(shù)據(jù)） 自適應(yīng)整定值。 當(dāng)小于整定時(shí)自動(dòng)調(diào)?。?/span>當(dāng)大于整定值時(shí)，提出整定值調(diào)增建議、更換電纜或拆分負(fù)荷，增加回路。

（3）每個(gè)回路實(shí)際運(yùn)行的電流曲線與預(yù)估曲線對(duì)比，形成年或季節(jié)經(jīng)驗(yàn)電流曲線。

（4）整個(gè)母線段的一、二級(jí)負(fù)荷總值設(shè)定一個(gè)電流運(yùn)行曲線。

（5）整個(gè)母線段的三級(jí)負(fù)荷總值設(shè)定一個(gè)電流運(yùn)行曲線。

（6）變壓器溫升與負(fù)荷率的對(duì)應(yīng)曲線（考慮環(huán)境溫度的影響）；設(shè)置環(huán)境溫度、變壓器內(nèi)線圈溫度的顯示功能，設(shè)定環(huán)境溫度不大于40℃ ，高于報(bào)警。

（7）變壓器損耗（最 佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、可將各類變壓器額定損耗列表）與負(fù)荷率的對(duì)應(yīng)曲線。

4.3 建筑柔性用電技術(shù)

4.3.1 柔性用電負(fù)荷的重要性

低碳發(fā)展成為全球共識(shí)，低碳發(fā)展必將推動(dòng)能源系統(tǒng)需求側(cè)的電氣化，預(yù)計(jì)終端電氣化率將由25％增至68％。民用建筑中涉及到照明、供熱、空調(diào)、炊事、電動(dòng)汽車充電等各個(gè)領(lǐng)域，利用電器設(shè)備的功率調(diào)節(jié)能力，通過有效管理建筑中的柔性用電負(fù)荷，采取轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷（削峰填谷）、削減用電負(fù)荷（調(diào)頻、調(diào)壓），改變建筑的負(fù)荷運(yùn)行規(guī)律，大型用電設(shè)備有計(jì)劃地采用報(bào)備制工作等技術(shù)或管理，既能滿足建筑用戶的使用需求，又能提高供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

4.3.2 柔性用電的主要內(nèi)容

通過智能配電系統(tǒng)建立一套用電負(fù)荷管理系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部設(shè)備的靈活控制以及建筑與電網(wǎng)的通訊互動(dòng)。一方面可以為電網(wǎng)提供靈活性，保障電網(wǎng)的可靠供電，并在不斷完善的峰谷電價(jià)、電力市場(chǎng)、需求響應(yīng)等政策支持下獲得經(jīng)濟(jì)收益；另一方面也可以促進(jìn)建筑光伏的就地高效利用。

（1）照明系統(tǒng)：用電高峰時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明方式，必要時(shí)也可降低照度等級(jí)，進(jìn)而降低照明負(fù)荷。

（2）空調(diào)系統(tǒng)：通過控制空調(diào)啟停、改變變頻空調(diào)的壓縮機(jī)頻率、切換中央空調(diào)末端風(fēng)盤的風(fēng)速檔位、或者放開室內(nèi)溫度的控制精度，短暫地改變空調(diào)用電負(fù)荷，包括新風(fēng)機(jī)組在保證室內(nèi)CO₂濃度在合理范圍內(nèi)時(shí)也具有相似的調(diào)節(jié)能力。此外，在特殊情況或者用戶允許的情況下，利用建筑良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系，放寬室內(nèi)環(huán)境溫度的控制精度（如適當(dāng)提升室內(nèi)溫度），使空調(diào)系統(tǒng)具有更大的調(diào)節(jié)能力。

（3）冷熱源系統(tǒng)：通過配置蓄冷水箱、蓄熱水箱，將冷熱源的電力供應(yīng)在更長的時(shí)間尺度下轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷，利用夜間谷電蓄冷（熱），削減白天高峰時(shí)段的用電負(fù)荷。

（4）電動(dòng)汽車充電：通過有序充電技術(shù)，避開用電高峰而選擇在用電低谷階段充電，在保障電力安全的同時(shí)還可以讓用戶享受低電價(jià)。通過雙向充放電技術(shù)，電動(dòng)汽車還可以在保證用車需求的基礎(chǔ)上，利用富余的電池容量來為電網(wǎng)儲(chǔ)存過剩電力或反向輸出電力，充當(dāng)可移動(dòng)的儲(chǔ)電池設(shè)備。

（5）蓄電池儲(chǔ)能：接入建筑配電網(wǎng)的蓄電池一方面可以作為建筑或者設(shè)備的備用電源，在電力供給故障時(shí)為建筑或者設(shè)備提供短暫的電力供給；另一方面，結(jié)合峰谷電價(jià)或電力市場(chǎng)價(jià)格蓄電池還可以在低電價(jià)時(shí)段儲(chǔ)存電力，在高電價(jià)時(shí)段釋放電力，從而來實(shí)現(xiàn)削峰填谷。特別適用于太陽能光伏系統(tǒng)的運(yùn)用。

（6）廚房類設(shè)備：洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、電熱等智能設(shè)備，在非急用的情況下，可以延遲啟動(dòng)從而避開用電高峰。

（7）工藝類大用電設(shè)備：有些實(shí)驗(yàn)室等用電設(shè) 備容量大，可以通過報(bào)備制方式提前有序安排適用 時(shí)段。