電能計(jì)費(fèi)系統(tǒng)概論

四. 無功計(jì)量及最大需量

眾所周知，負(fù)載的無功需求對電力系統(tǒng)的影響有二：一是增加發(fā)輸變配設(shè)備的容量;二是網(wǎng)損中的一部分是由無功電流引起的。假設(shè)在有功負(fù)載分量不變的情況下，把功率因數(shù)從0.8提高到0.9，那么網(wǎng)損就會(huì)降低，發(fā)輸變配設(shè)備的容量也可降低。以往對用戶功率因數(shù)的一些規(guī)定，更多地是從電網(wǎng)安全運(yùn)行的角度考慮的，并不涉及收費(fèi)。就象上餐廳用餐，餐具的提供是不言而喻的，或者說是包含在餐費(fèi)之內(nèi)的，不過近來各檔餐廳收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差距的拉大，也許會(huì)給我們一點(diǎn)啟發(fā)。比如一杯啤酒，大檔可能2元，但在空調(diào)輕音樂的環(huán)境里，可能收費(fèi)10元，它說明環(huán)境也是有價(jià)的，不過不另收費(fèi)，而是含在食品中一同銷售出去。

對負(fù)載功率因數(shù)的要求是為了維持必要的電壓水平，防止過電流。如果客戶達(dá)不到所要求的指標(biāo)(比如0.85)，則應(yīng)考慮裝補(bǔ)償器。鑒于實(shí)際可操作性的要求，補(bǔ)償器不可能過于分散，那么就補(bǔ)償點(diǎn)而言，應(yīng)該允許過補(bǔ)償。這樣，相鄰負(fù)荷點(diǎn)可以吸收它的無功，使這一區(qū)域的功率因數(shù)提高。這樣在一般情況下，該負(fù)荷點(diǎn)總是給出無功(已有某些電力部門規(guī)定，補(bǔ)償點(diǎn)功率因數(shù)不得大于0.98)。若用機(jī)械表(反向止逆)計(jì)無功，則電流相位是反接的。若是電子式表計(jì)，則它將按容性無功被記錄下來。對這部分容性無功，怎樣計(jì)費(fèi)?各位請多考慮。

由于容性無功的出現(xiàn)，使目前的大多數(shù)電子電能表都考慮了四象限無功的計(jì)量。以前的機(jī)械表只區(qū)別無功的方向，并不分辨是感性還是容性。那么電子表如何定義四象限無功的呢?請看下圖5.1

圖5.1 四象限無功定義

Fig5.1 The definition of four domain reactive

從圖可見，正反向有功定位于實(shí)軸上，正反向無功定位于虛軸上。四象限無功與四種組合 ±R, Rp, Rn的定義見下面：

+R=+Ri+Rc

-R= -Ri-Rc

Rp=|+Ri|+|-Rc|

Rn=|-Ri|+|+Rc|

一般情況下，用戶在電表中選取±A，±R，4個(gè)量，就與原來用機(jī)械表測量的概念完全一致。產(chǎn)生容性無功的條件是，有功與無功的方向相反：送出有功但吸收無功，或吸收有功但送出無功。前者的例子是發(fā)電廠送出有功但吸收部分網(wǎng)上無功來建立自己的電壓，后者的例子是過補(bǔ)償負(fù)載在吸收有功時(shí)向鄰近負(fù)載點(diǎn)供出無功。而在省際聯(lián)絡(luò)線等關(guān)口點(diǎn)，這兩種情況是經(jīng)常之事。

在不涉及容性無功的情況下，選取±A，±R作為測量值和選取±A，Rp，Rn為測量值將得到同樣的結(jié)果。如果一定要單獨(dú)處理Rc，可選取±A，±Ri，±Rc六個(gè)測量值為一組，這樣可以到主站去任意組合，但缺點(diǎn)是增加了三分之一的數(shù)據(jù)傳輸量。

所有的負(fù)荷曲線都以需量(demand)的形式獲取。在表計(jì)內(nèi)部，它是從電能換算出來的，取的是一個(gè)積分周期的平均值。在表計(jì)內(nèi)部，它在形成負(fù)荷曲線的同時(shí)還附帶過濾出最大需量，帶時(shí)標(biāo)存入賬單數(shù)據(jù)(Billing Data)中，作為賬單數(shù)據(jù)的一個(gè)項(xiàng)。最大需量可以通過采集賬單數(shù)據(jù)獲得，但實(shí)際上有了負(fù)荷曲線一切都可通過計(jì)算得到。在主站，你僅僅需要定義一個(gè)時(shí)段，它就能為你找出該區(qū)間內(nèi)的最大需量和出現(xiàn)的時(shí)刻。最大需量反映負(fù)載對電網(wǎng)容量的要求，如果電能電價(jià)和容量電價(jià)構(gòu)成的兩部制電價(jià)政策出臺(tái)，則這一測量值將上升到與有功電能同等重要的地位。這樣，表計(jì)和RTU中的滑差功能，就會(huì)被更加推崇和重視。