電能計費系統(tǒng)概論

四. 無功計量及最大需量

眾所周知，負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)安全運行的角度考慮的，并不涉及收費。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之內(nèi)的，不過近來各檔餐廳收費標準差距的拉大，也許會給我們一點啟發(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10元，它說明環(huán)境也是有價的，不過不另收費，而是含在食品中一同銷售出去。

對負載功率因數(shù)的要求是為了維持必要的電壓水平，防止過電流。如果客戶達不到所要求的指標(比如0.85)，則應(yīng)考慮裝補償器。鑒于實際可操作性的要求，補償器不可能過于分散，那么就補償點而言，應(yīng)該允許過補償。這樣，相鄰負荷點可以吸收它的無功，使這一區(qū)域的功率因數(shù)提高。這樣在一般情況下，該負荷點總是給出無功(已有某些電力部門規(guī)定，補償點功率因數(shù)不得大于0.98)。若用機械表(反向止逆)計無功，則電流相位是反接的。若是電子式表計，則它將按容性無功被記錄下來。對這部分容性無功，怎樣計費?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量。以前的機械表只區(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個量，就與原來用機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，后者的例子是過補償負載在吸收有功時向鄰近負載點供出無功。而在省際聯(lián)絡(luò)線等關(guān)口點，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。如果一定要單獨處理Rc，可選取±A，±Ri，±Rc六個測量值為一組，這樣可以到主站去任意組合，但缺點是增加了三分之一的數(shù)據(jù)傳輸量。

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