一种优化功率因数考核的无功计量方式的探讨

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1、第28g／2oo8年第6期湖南电力经验与探讨一种优化功率因数考核的无功计量方式的探讨张兰，粟忠民，万全(1．湖南省电力公司郴州电业局，湖南郴州423000；2．湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)摘要：介绍了电力系统无功电能计量的重要性，并分析了无功功率的计量原理。为了优化对用户功率因数的考核，提出了一种更合理的无功电能计量和功率因数计算的方法，实验数据证明了这种方法的可行性。关键词：无功电能；计量方式；功率因数；考核；优化中图分类号：TM933文献标识码：A文章编号：1008-0198(2008)06-0051-04Discusso

2、nreactiveenergymeasurementmethodtooptimizetheevaluationofpowerfactorZHANGLan，SUZhong．min，WANQuarI(1．ChenzhouElectricPowerBureau，Chenzhou423000，China；2．HunanElectricPowerTest&ResearchInstitute，Changsha410007，China)Abstract：Theimportanceofreactiveenergymeasurementwasintroduceda

3、ndtheprincipleofreactivepowermeasurementwasanalyzed．InordertooptimizetheevaluationOfuser8powerfactor，amorereasonablemethodtomeasurereactiveenergyandtoevaluatepowerfactorwaspresented．ThemethodWasverifiedbyexperimentdata．Keywords：reactiveenergy；measuringmethod；powerfactor；evalu

4、ation；optimize0引言1无功功率和功率因数的定义随着电力电子装置等非线性负荷的应用日益广1．1正弦电路的无功功率和功率因数泛，这种装置不仅产生谐波，而且还要消耗大量的在正弦电路中，负载是线性的，电路中的电压无功功率(特别是各种相控装置)，给电网带来额和电流都是正弦波。设电压和电流分别表示为外的负担，影响了电力系统的供电质量和安全运M=4~-Usinwt(1)行，并增加了电网损耗。因此，抑制谐波和提高功i=／sin(cot一)=Icos~sinwt一率因数已成为电工领域研究的重要课题l】J。Isinq~coswt=i+i，(2)20世纪

5、90年代普遍采用感应式无功电能表来。，，则分别为有功、无功电流分量。电路的计量无功电能，它只简单地将感性无功定义为正，有功功率就是其平均功率，即容性无功定义为负。随着微电子技术的发展和数字P=—1JTⅡ()=i[ruif信号处理技术的进步，人们提出了四象限无功的概o⋯、cosq9+cos(2wt一)]念，为无功功率的精确测量和计量方式的研究提供d()=Ulcos~v(3)了技术条件；探讨了无功功率的测量技术和收费管电路的无功功率定义为Q=Ulsin~o(4)理方法，将功率因数考核与电费挂钩，要求用户对无功功率表示电路中有能量交换但并不消耗功向电网

6、所产生的污染付出经济代价，迫使其进行技率，Q的大小表明了这种能量交换的幅度，这种能术改造或更换设备，以达到有效治理的目的。量交换通常是在电源和具有储能元件的负载之间进行的。收稿日期：2008-04—17·5l·经验与探讨湖南电力第28；g／2008年第6期视在功率定义为S=UI=~／P+Q(5)∑P／o功率因数定义为A=P／．s=cosq~(6)2传统的无功电能计量方式在正弦电路中，功率因数由电压和电流之间的传统无功电能计量方式受设备和技术的限制，相位差(阻抗角)决定。1．2非正弦电路的无功功率和功率因数只能按照感性、容性无功计量，即电能表只能分

7、别在含有谐波的非正弦电路中，P，S和A的定记录正向无功(感性无功)、反向无功(容性无功)。对于纯用电客户，采用其感性、容性无功绝义均与正弦电路相同，但无功功率的情况比较复对值相加，计算功率因数；对于双方向客户(既杂，至今尚无被广泛接受的科学而权威的定义。参照正弦电路中无功功率，有以下2种常用的上网又下网的客户，如发电厂、趸售客户)，由于没有明确的政策跟进，电能表厂家沿袭传统习惯，定义方法：∞，．．．．．．．．．．．一正向无功视为下网无功，反向无功视为上网无功，Q=√

8、S一P2和Qr=I．simp(7)在4象限无功图上表现为：Q，是由同频率的电压和

9、电流正弦波分量之间Q下网=QI+QⅡ，Q上网=QⅢ+QⅣ(12)产生的。在非正弦的情况下，S≠P2+Q，因此引即简单的感、容性无功代数数