電力需求側無功實時平衡管理新實踐

分功率因數電能表具有功率因數分段電量，用功率因數分段電量做功率因數調整電費計算，考核了每分鐘用電的實時功率因數，開創了電力需求側無功實時平衡管理新時代。

1 60年來，電力需求側無功實行月度平衡

20世紀50年代開始到現在，實施的“功率因數調整電費辦法”規定，按用戶每月實用有功電量和無功電量計算月平均功率因數，進行功率因數調整電費的計算。

只要公司的月平均功率因數超過“功率因數調整電費辦法”規定的標準，按照辦法規定比例，減少公司的有功電費支出。

只要公司的月平均功率因數低于“功率因數調整電費辦法”規定的標準，按照辦法規定比例，增加公司的有功電費支出。

2 電力需求側月度無功平衡管理危害多

電力需求側電壓合格并穩定運行的條件是，必須是電力需求側無功實時就地平衡。

電力需求側無功做到了實時就地平衡，用戶在任何時刻都不用(也不向)電網輸送無功，無功在交流電網電抗中產生的電壓降落為0，用戶的電壓與發電廠的電壓基本一樣，合格穩定運行。

電力需求側無功實行月度平衡，與要求電壓實時值合格的客觀規律相悖，危害大。

(1)電壓波動大

電力需求側無功月度平衡，低谷負荷時期，用戶功率因數高，甚至向電網倒送無功，運行電壓高；高峰負荷時期，用戶功率因數低，用戶從電網中吸收無功多，運行電壓低；電壓波動大。

(2)線路損耗大

無功月度平衡管理，用戶只關注平均功率因數，無功負荷率低，增加了用戶電網與國家電網的功率損耗。

(3)不能激勵用戶使用動態無功補償

無功月度平衡管理，用戶只采用電容器組調節無功補償出力，沒有積極采用先進的動態無功補償裝置，不能跟蹤自身的無功負荷變化調整無功補償出力，不利于提高公司及電網的電壓質量，不利于公司及電網的安全穩定優質經濟運行。

3 電力需求側無功實時平衡好處多

如果用電企業做到了無功實時就地平衡，會給企業和電網帶來更多的好處。

用電企業無功就地實時平衡，不用電網無功，對用電企業、電網有利；對國家、人類有利；對建設節約型社會有利。

首先，用電企業做好無功就地實時平衡可以大大降低本企業供電網絡中的無功電流分量，有利于節能、提高電壓質量、提高用電設備的運行穩定性與生產效率，可以挖掘出線路與變壓器的供電能力，企業還可以從減少功率因數罰款中得到補償。

其次，用電企業做好無功就地補償，減少了電網中的無功輸送，有利于電網安全、節能、優質供電。對于全國電網來說，可以減少電容器補償投資約230億元，實現年節能約575億kW·h，按供電標準煤耗374g／kW·h計算，年節約2150萬t標準煤。

第三，用電企業提高了生產效率，降低了成本，增加了效益。

第四，供電公司的輸電能力輸電效率提高了，電網運行得更加安全穩定優質經濟，自然利于國家。同時，還將促進我國機械、電器與儀表行業的可持續發展，擴大就業市場，有利于拉動內需和促進我國GDP增長。

第五，有利于人類發展。經濟問題出現偏差經過調整會在短時間內恢復并走向正軌，但生態環境一旦遭到破壞則很難恢復，甚至是不可能恢復。因此生態環境的保護是人類關注的重大問題，節約能源減少工業粉塵及二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等氣體排放是保護環境的重要手段。做好用電側無功補償，年節約2150萬t標準煤，相當于減少二氧化碳氣體排放量5590萬t。

4 電力需求側無功實時平衡管理新實踐

某金屬拉絲有限公司，用電容量500kVA，高(壓)供(電)低(壓)計(量)用戶，功率因數考核執行0．90標準(即功率因數低于0．90實行增加電費，高于0．90獎勵)。

常州供電公司2007年10月份在某金屬拉絲有限公司安裝了分功率因數電能表。

先后抄錄了12月1日零點示數(抄錄數)和2008年1月1日零點示數。根據抄錄的示數，分別按“平均功率因數”和“功率因數分段”兩種調整電費辦法，計算功率因數調整電費見(表1)進行對比分析。

考核月平均功率因數，公司減少電費支出160．94元；考核實時功率因數，公司增加電費支出512．74元；公司實際上多支出673．68元。

解決公司不多支出電費的唯一辦法是，采用動態補償裝置，跟蹤無功負荷的變化調整無功補償出力，可以隨時保持功率因數恒定，例如0．90。如果隨時保持功率因數為1．0，真正做到了無功就地平衡。

5 實施電力需求側無功實時平衡管理時機已到

(1)高電壓、多層次、大容量電網的迅速發展，對電壓質量提出更高的要求，對電力需求側無功做到實時平衡提出了更高的要求。

(2)分功率因數電能表實驗效果良好，能夠測量電能的實時功率因數，能夠實施分段功率因數調整電費，是電力需求側無功實時平衡管理的工具。

(3)無功補償技術迅速發展，動態無功補償裝置形式層出不窮，質量穩定，價格合理，例如基于靜止無功補償器的靜止無功補償裝置、基于磁控電抗器的靜止無功補償裝置、基于晶閘管的低壓電容器組自動投切裝置、基于有載調壓變壓器的自動無功補償裝置、基于晶閘管直接控制電容器的靜止無功補償器等可供選用。

6 開創電力需求側無功實時平衡管理新時代

1983年12月2日，原水利電力部關于頒發《功率因數調整電費辦法》的通知第三款第3條規定：

“根據電網需要，對大用戶實行高峰功率因數考核，加裝記錄高峰時段內有、無功電量的電度表，據以計算月平均高峰功率因數；對部分用戶還可以試行高峰、低谷兩個時段分別計算功率因數，由試行的省、市、自治區電力局和電網管理局擬訂辦法，報水利電力部審批后執行”。

上述規定的實質是，反對本本主義，一切從實際出發，獨立思考創新思維的實踐精神。

(1)調查研究，召開各種類型用戶調查會或座談會，進行電力需求側無功實時平衡管理試點。

(2)分批、分步驟、逐步推行電力需求側無功實時平衡管理工作。

(3)舉辦電力需求側無功實時平衡管理技術講座，幫助用戶實施無功補償計劃，力爭用戶在實施實時功率因數調整電費后，經濟上不受損失。

(4)分功率因數電能表，總電量和功率因數分段電量皆有，既滿足平均功率因數調整電費需要，也滿足實施實時功率因數調整電費需要。充分利用輪換表周期和業務擴充時機，安裝分功率因數電能表，以利開展電力需求側實時無功平衡管理的需要。

(5)改進“負控”抄表通信規約，既能抄收總電量，也能抄收功率因數分段電量。

開創電力需求側無功實時平衡管理新時代，迎接我們的一定是電力系統更加穩定、安全、優質、經濟運行的新局面。