四角限無功在電費核算中的實際應(yīng)用

【摘 要】隨著智能電子電能表在供電公司大量的使用，智能電表顯示的多樣性大大提高了無功電能計量的準確性，更重要的是可以把無功電能按四個象限分別計量。但智能表顯示的四象限無功，使許多抄核收人員對四象限計量的無功存在著認識上的誤區(qū)。本文結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗認真分析了四象限無功在日常抄表和電費結(jié)算中計算功率因數(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】智能電子電能表；四象限無功；電費核算

一、無功功率與四象限無功的定義

（1）無功功率的定義。無功功率就是在具有電感或電容的電路中，電感或電容在半周期的時間內(nèi)將存儲的磁場（電場）能量傳遞給電源，與電源進行能量交換，并未真正消耗能量，與電源交換能量的速率的振幅稱為無功功率。（2）四象限無功的定義。根據(jù)電力部行業(yè)標準DL/T645—1997，智能電能表通信規(guī)約對電能測量四象限的定義如圖1。

圖1 圖2

A-有功電能；R-無功電能；RL-感性無功電能；RC-容性無功電能。先把測量平面用豎軸和橫軸劃分為四個象限。右上角為I象限，右下角為II象限，依此按順時針方向為III、Ⅳ象限。豎軸向上表示輸入有功（+A），豎軸向下表示輸出有功（-A），橫軸向右表示輸入無功（+R），橫軸向右表示輸出無功（-R）。應(yīng)注意的是此處的輸入、輸出均是針對客戶側(cè)而言。電壓向量用U表示，固定在豎軸上。瞬時電流用I表示，其位置表示當前電能的輸送方向。

在四象限無功圖1上，上半圖（I、Ⅳ象限）表示了這些情況。對于發(fā)電用戶來講，用戶是一臺發(fā)電機，吸收正無功相當于欠勵磁，輸出無功相當于過勵磁。在四象限無功圖1上，下半圖（Ⅱ、Ⅲ象限）表示了這些情況。四象限無功的含義是：I象限：輸入有功功率（+A），輸入無功功率（+ RL）；II象限：輸出有功功率（-A），輸入無功功率（+ RC）；III象限：輸出有功功率（-A），輸出無功功率（- RL）；IV象限：輸入有功功率（+A），輸出無功功率（-RC）。

二、四角限無功在在日常抄表和電費核算中的實際應(yīng)用

在實際工作中，智能電表上通常用圖2所示進行標注，用無功Q表示橫軸，用有功P表示豎軸，結(jié)合工作實際中的智能電表，對四象限的無功進行以下描述。Ⅰ象限：P>0，Q>0，表明電網(wǎng)向客戶輸出有功功率，無功功率，客戶側(cè)為感性負載?？蛻粲玫臒o功功率越少，功率因數(shù)越高，客戶的經(jīng)濟效益越高。Ⅱ象限：P<0，Q>0，表明客戶有發(fā)電機，向電網(wǎng)輸出有功功率，并且客戶從電網(wǎng)吸收無功功率。Ⅲ象限：P<0，Q<0，表明客戶有發(fā)電機，向電網(wǎng)輸出有功功率和無功功率，客戶側(cè)負載相當于一臺運行于過勵磁狀態(tài)的發(fā)電機；Ⅳ象限：P>0，Q<0，表明電網(wǎng)向客戶輸出有功功率，客戶向電網(wǎng)輸送無功功率，客戶側(cè)為容性負載，說明客戶的無功補償裝置向電網(wǎng)倒送了無功。根據(jù)以上情況，按照功率因數(shù)調(diào)整電費辦法，在計算客戶的功率因數(shù)時，對于用電不發(fā)電的的客戶，無論客戶是從電網(wǎng)吸取無功，還是向電網(wǎng)倒送無功，都要算是客戶使用的無功，以無功的絕對值之和參與功率因數(shù)計算。在現(xiàn)場抄表時，應(yīng)抄錄Ⅰ、Ⅳ象限的無功，用Ⅰ、Ⅳ象限的無功之和計算功率因數(shù)，采取以下公式計算：COSΦ=■，因此，用戶應(yīng)加裝可靠的無功補償裝置，少從電網(wǎng)吸收無功和禁止向電網(wǎng)倒送無功。

在實際工作中對于用電客戶來說，在第Ⅰ象限，客戶從電網(wǎng)上吸取有功功率和無功功率，在第Ⅳ象限，客戶從電網(wǎng)上吸取有功功率，客戶向電網(wǎng)反送無功功率，說明客戶的無功補償裝置向電網(wǎng)倒送了無功，按照功率因數(shù)調(diào)整電費辦法，客戶從電網(wǎng)吸取無功，和向電費倒送無功，都要算是客戶使用的無功，因此，客戶應(yīng)避免運行在第Ⅳ象限，避免無功向電網(wǎng)倒送，提高經(jīng)濟效益。對于即用電又發(fā)電的客戶，在現(xiàn)場抄表時，應(yīng)抄錄Ⅱ、Ⅲ象限的無功，我們采用以下的公式計算功率因數(shù)：COSΦ=■?？蛻粲职l(fā)電又用電，運行在Ⅱ、Ⅲ象限的，表明客戶向電網(wǎng)反送有功和無功，或從電網(wǎng)吸收無功。一方面要求客戶發(fā)電機具備進相運行能力，吸收電網(wǎng)多余無功；另一方面，電網(wǎng)應(yīng)作好無功平衡工作，避免無功過補，造成不必要的線路損耗，充分發(fā)揮發(fā)電機的發(fā)電能力。

所以正確計量四象限無功、正確抄錄客戶所用的無功電量和選擇功率因數(shù)計算方式是功率因數(shù)調(diào)整電費的前提，事關(guān)廣大電力客戶和供電企業(yè)切身的經(jīng)濟利益。對于保證供電電能質(zhì)量，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義。