四象限组合无功电能表的设置
关于智能电能表四象限无功计算及功率因素考核方法的分析
关于智能电能表四象限无功计算及功率因素考核方法的分析1.云南电网有限责任公司大理弥渡供电局,云南弥渡675600 2.云南电网有限责任公司大理永平供电局,云南永平672600[摘要]用户功率因素考核是电费核算过程中的一个关键环节，关系到供用电双方的经济利益。
本文，将从无功功率计算、无功四象限定义的方面展开理论分析，得出用电用户及发电用户功率因素考核的合理方法，有效解决了电力企业首次开展发电用户下网功率因素考核中遇到的各种难题（2019年以前电力企业还未对发电用户下网功率因素进行考核），确保省公司功率因素考核工作落实到位、功率因素考核电费核算准确，也提升发电企业功率因素，避免考核过程中发生客户投诉，维护供用电双方的合法经济利益。
[关键词]发电企业；智能电表；功率因素考核；四象限无功一、无功电能计量概述（一）目的和意义智能电能表具有精度高、功能较多的特点，该表具备四个象限无功电量、正向总无功总电量、反向总无功总电量的计量、显示、存储功能。
因此，智能电表能满足各类不同用户的需求，在全国内应用范围非常普遍。
无功计量的目的是考核力率，提高用户功率因素，降低线路损耗。
具有降低用户用电成本、提高线路末端电压质量、减少变电压容量、减小线路线径、提升用户用电满意度等好处。
（二）无功四象限的定义根据电力行业标准DL/T645-1997，电能表通信规约对电能测量四象限的定义如图1。
（1）Ⅰ象限无功，表示用户在用电的同时(+P），向电力系统吸收无功电能量(+Q)；用户为阻感性负荷。
（2）Ⅱ象限无功，表示用户在发电的同时（-P），向电力系统吸收无功电能量(+Q)；用户负荷相当于一台欠励磁发电机。
（3）Ⅲ象限无功，表示用户在发电的同时（-P），向电力系统输出无功电能量(-Q)；用户负荷相当于一台过励磁发电机。
（4）Ⅳ象限无功，表示用户在用电的同时（+P），向电力系统输出无功电能量(-Q)；用户为阻容性负荷。
图1 电能量四象限无功示意图图中+P表示用户用电，电网向用户输送有功功率；-P表示用户发电，用户向电网输送有功功率；+Q表示用户在用电或发电时，电网向用户输出无功功率；-Q表示用户在用电或发电时，用户向电网输送无功功率。
多功能电能表中的四象限无功电能测量
收 稿 日期 ：０ ６—１ —２ ２０ １ ９
５５ —
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２０年第１ ０７ 期
华 中 电 力
广
第２ 卷 ０
无功 电能（ 根据并 网协议计算 ） 。
Ｑ 在输 出有 功 的 同时输 出无 功 ，＋ （ 性无 。 （Ｑ） 感
功 ）对应正向有功 ） （ ；
Ｑ。 在输 入 有功 的同 时输 入无 功 ， Ｑ （ 性 无 （ ）感 一
功）对应反 向有功 ） （ ；
Ｑ＋ 一 Ｑ
Ｑ Ⅳ在输 出有 功 的同 时输 入无 功ห้องสมุดไป่ตู้， Ｑ （ 性 无 （ ）容 一
功）对应正 向有功 ） （ 。
Ｑ＝ ｚ ｘ ６ －Ｑ￣ ４ － － Ｑ Ｑ
包括用 电时吸收的无功 ，也包括发电时吸收的 无功 ， 包括用电时送出的无功 ， 也包括发电时送出的
一
１ 多功 能 电能表 的计 量性 能
多功能 电能表主要 由测量 单元和数 据处理 单元
等组成 。 除计量有功 （ 无功 ） ， 外 还具有分 时 、 需量测量 等功能 ， 并能显示储 存和输 出数据。 际上 ， 实 现在 的多
功 能电能表 已经能够 全面反 映与 电能结算有 关 的所
有 原始数据 ： 统 电量 如有功 、 传 无功 、 在 、 视 四象限 电 能等记 录 ． 有分 时电量 、 大需量 、 底值 、 还 最 表 负荷 曲 线、 平均功率 因数 、 日历 、 时钟等。
Ｋｉ ｗａ ｔ Ｈｏ ｒＭｅ ｅ ｌ ｔ ｏ － ｕ ｔｒ
我 国电力供应严 重不 足已成 为制约 国民经济 发
定 运行和主要参数的稳 定是有 益的 ． 功是 由发 电厂 无 产生． 电路 中的电容电感有益于缓解 电路 中电源受 到
电能表四象限定义教学内容
电能表四象限定义
多功能电能表的四象限
根据《多功能电能表通信协议》DL/T645-2007的规定，我们将一个平面坐标系的横轴定义为无功功率，纵轴定义为有功功率，二个轴将一个平面划分为四个区域，右上角的为Ⅰ象限，顺时针依次为Ⅱ象限、Ⅲ象限和Ⅳ象限；Ⅰ象限和Ⅱ象限无功定义为正向无功，Ⅲ象限和Ⅳ象限无功定义为反向无功；
我们按下面的要求定义实际功率的方向：
正向有功功率：即输入有功功率，是电网向用户送电，是用户用电功率；
反向有功功率：即输出有功功率，是用户向电网送电，是用户发电功率；
正向无功功率：即输入无功功率，是电网向用户送无功，是用户用无功功率；反向无功功率：即输出无功功率，是用户向电网送无功，是用户发无功功率；Ⅰ象限无功：输入有功功率，输入无功功率，用户为阻感性负载；
Ⅱ象限无功：输出有功功率，输入无功功率，用户负荷相当于一台欠励磁发电机；
Ⅲ象限无功：输出有功功率，输出无功功率，用户负荷相当于一台过励磁发电机；
Ⅳ象限无功：输入有功功率，输出无功功率，用户为阻容性负载；。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ——有功电能；R ——无功电能；R L ——感性无功电能；R C ——容性无功电能测量平面的竖轴表示电压向量Û（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量Û具有相位角Φ，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功（+A ），竖轴向下表示输出有功（-A ），横轴向右表示输入无功（+R ），横轴向左表示输出无功（-R ）。
Ⅰ象限 输入有功功率 （+A ） 输入无功功率 （+ R L ）Ⅱ象限 输出有功功率 （-A ） 输入无功功率 （+ R C ）Ⅲ象限 输出有功功率 （-A ） 输出无功功率 （- R L ）Ⅳ象限 输入有功功率 （+A ） 输出无功功率 （- R C ）大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
首先让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，由于其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0－90°，根据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，二者相反，因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在看来这种表示方法不太容易理解，主要原因是它的定义同人们日常生活的关于输入有功（＋A ）输入无功（＋R ）输出无功（-R“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法不同，很容易混淆。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用无功功率就是有方向的,电网向用户的无功作为正向,反之用户向电网倒送无功就就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图:图中:A ——有功电能;R ——无功电能;R L ——感性无功电能;R C ——容性无功电能测量平面的竖轴表示电压向量Û(固定在竖轴),瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送,并相对于电压向量Û具有相位角Φ,顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴与横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限,右下角为Ⅱ象限,依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功(+A),竖轴向下表示输出有功(-A),横轴向右表示输入无功(+R),横轴向左表示输出无功(-R)。
Ⅰ象限 输入有功功率 (+A) 输入无功功率 (+ R L )Ⅱ象限 输出有功功率 (-A) 输入无功功率 (+ R C )Ⅲ象限 输出有功功率 (-A) 输出无功功率 (- R L )Ⅳ象限 输入有功功率 (+A) 输出无功功率 (- R C )大家知道数学上也有个象限定义,其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°,以逆时针方向旋转,0－90°为第一象限,90°－180°为第二象限,180°－270°为第三象限,270°－360°为第四象限,可以发现同上图刚好相反。
首先让我们瞧上图的第一象限,当电流在一象限时,由于其规定顺时针旋转为正,那么按常理“正”应就是超前,一象限就是电流超前电压0－90°,根据电工基本理论,容性负载电流超前电压,感性负载电流滞后电压,超前则应就是容性,而上图中一象限无功标的就是感性,二者相反,因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压,而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在瞧来这种表示方法不太容易理解,主要原因就是它的定义同人们日常生活的关于“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法输入有功(＋A)输入无功(＋R)输出无功(-R不同,很容易混淆。
四象限电能表
四象限，就是利用数学中平面坐标的分析方法，用“有功”作横坐标轴，用“无功”作纵坐标轴，组成了一个平面坐标系，由两个坐标轴分隔成的四个区域，称为四象限。
在第一象限，即坐标系的右上角，有功是正的，无功也是正的，说明其通过电网向用户提供有功和无功；
在第二象限，即坐标系的左上角，有功是负的，无功是正的，说明其向电网提供有功，而从电网取用无功；
在第三象限，即坐标系的左下角，有功是负的，无功也是负的，说明其向电网提供有功和无功；
在第四象限，即坐标系的右下角，有功是正的，无功是负的，说明其向电网提供无功，而从电网取用有功；
现在全电子式电能表就能测量四象限的电能，即能测量“进”、“出”的全部有功和无功电能量。
四象限电能的意思：Imp——Import输入、Total全部、Net净余、Exp——Export 输出
以电压为参考相量，由于负荷潮流的不同，电流相量可以围电压旋转0～360°，在0～90之间，此时潮流方向释放有功，释放无功，此时为一象限
在90-180之间，吸收有功，释放无功，此时为二象限
180-270：吸引有功，吸收无功，此时为三象限
270-360：释放有功，吸收无功。
此时为四象限
电能表计量的时候应计量四象限的无功，且一、四象限叠加为正向总无功，二、三象限的无功叠加为反向总无功，这主要是配合力率考核这样设定。
多功能全电子电能表的四象限无功释文
收稿 日 ： ２ ０ — ９ Ｏ 期 ０５ ０ 一 ５ 修回 日 ： ２ ０ — ０ １ 期 ０５ １ — ０
作者简介 ： 杨效宗（ ９ ５ ， ， １ ６ 一） 男 山西运城人 ， 高级工程师 ， 用电管理 。
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电
力 学
报
２０ 年 ０６
Ｉ象限， 输入有功（ ＋Ａ）输入无功（ Ｌ） ， ＋Ｒ ；
子式多功能全 电能表 ， 所以上述 ６ 个数据 Ｐ＋Ｐ一 、 、
Ⅱ象限， 输出有功 （ ＋Ａ）输入无功（ Ｃ ： ， ＋Ｒ ）
Ⅲ 象限 ， 出有功（ 输 一Ａ）输出无功（ Ｌ ： ， 一Ｒ ）
Ⅳ 象限 ， 输入有功（ 一Ａ）输出无功（ Ｌ） ， 一Ｒ 。
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２０ 年 第 ２ 卷 第 １ ０６ ｌ 期 （ 总第 ７ 期） ４
文章编号 ： １０ ０ ５—６ ４ （０ ６ ０ ５ ８ ２ ０ ）１—０ ７ —０ ０９ ３
电
力 学
报
Ｖｏ ＿ １Ｎｏ １２ ０ ｌ２ ． ０ ６
Ｊ ＯＵＲ Ｌ ＯＦＥ Ｅ Ｔ Ｃ Ｐ Ｗ Ｅ ＮＡ Ｌ Ｃ ＲＩ Ｏ Ｒ
正。把测 量平 面用竖轴 和横轴 划分 为 ４个象 限。 右上角为 Ｉ 限， 象 按顺时针方向依次为 Ⅱ、 Ⅳ象 Ⅲ、 限。竖轴向上表示输入有功 （ ＋Ａ）竖轴向下表示 ， 输出有功（ 一Ａ）横轴向右表示输入无功 （ ， ＋Ｒ）横 ，
轴向左表示输出无功 （ 一Ｒ）这样就有 ： ，
１ 电能计 量四象限的定义
摘 要 ： 对 多功能全 电子电表的四象限无功的定
义以及 构成 的原理 及 使 用作 了详 细 的论 述和 说 明。 以便 在 实际工作 中正 确的使 用 。
多功能电能表四象限无功设置应用分析
ＩＩ 十Ｉ
Ｉ ＋Ｖ Ｉ Ｉ Ｉ
是
显 然 ，若 无 功 功率 增 大 ．势 必相 应 减低 有 功 功 率Ｐ 的发送 容 量 ， 而 且 ，经 过远 距 离 的输 电线路 传 输大 量 的无 功功 率 ，必将 引起较 大 的 有功 、无 功 损 耗 和 电压 损 耗 。所 以 ，通 常 在 用 户 附近 装 设 无 功 补 偿装 置 使 无 功 就 地 供
深圳科陆
ＩＩ ＋Ｉ
Ｉ＋ Ⅱ Ⅳ
是
晨泰
东方电子
浙江 正泰 ●
＠ １ Ｉ 否 ＋ Ⅱ Ｉ ＋ Ⅳ
Ｉｌ Ｖ Ｉ ｌＩ ＋Ｉ Ⅱ 卜Ⅳ 否
ｍｌ Ⅱ
Ｉ Ⅳ ＋
。
Ｉ＋ Ｉ Ⅲ
是
‘
凡装 有无 功补 偿装 置且 有可 能 向电 网倒送 无 功 电量 的客户 ，应 随其 负 荷和 电压 变 动及 时投 入或 切除 部 分无 功补 偿 设备 ， 电业 部 门并应 在 计 费计
４ 应用 分析
根 据 电力 行业 标 准Ｄ ／６ ５ １９ ，多功 能 电能表 通 信规 约对 电能测量 ＬＴ ４— ９７
四象 限的 定义 。
本 文调 查 了山西 阳泉 市 （ 辖两 县 四区 ）范 围 内的 ８ 不 同 厂 家 的多 所 种
功 能 电能表 ，从 说明书 中 是否 有 明显 的 四象 限定义 说 明 、表 计显 示 是否 明 示 四象 限 意义 、运 行状 态 的正 反 向无功 设 置方 式等 几 方面 作 以调 查 ， 以下
．
１现 状
厂
家
四 象 跟 定 无功 电量显 示 正 向无功 设置 反 向 无 功 设 表述是 否 义图 方式 方式 置方式 清晰
电能表四象限定义
多功能电能表的四象限
根据《多功能电能表通信协议》DL/T645-2007的规定，我们将一个平面坐标系的横轴定义为无功功率，纵轴定义为有功功率，二个轴将一个平面划分为四个区域，右上角的为Ⅰ象限，顺时针依次为Ⅱ象限、Ⅲ象限和Ⅳ象限；Ⅰ象限和Ⅱ象限无功定义为正向无功，Ⅲ象限和Ⅳ象限无功定义为反向无功；
我们按下面的要求定义实际功率的方向：
正向有功功率：即输入有功功率，是电网向用户送电，是用户用电功率；
反向有功功率：即输出有功功率，是用户向电网送电，是用户发电功率；
正向无功功率：即输入无功功率，是电网向用户送无功，是用户用无功功率；反向无功功率：即输出无功功率，是用户向电网送无功，是用户发无功功率；Ⅰ象限无功：输入有功功率，输入无功功率，用户为阻感性负载；
Ⅱ象限无功：输出有功功率，输入无功功率，用户负荷相当于一台欠励磁发电机；Ⅲ象限无功：输出有功功率，输出无功功率，用户负荷相当于一台过励磁发电机；Ⅳ象限无功：输入有功功率，输出无功功率，用户为阻容性负载；。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ——有功电能；R ——无功电能；R L ——感性无功电能；R C ——容性无功电能 测量平面的竖轴表示电压向量Û（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量Û具有相位角Φ，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功（+A ），竖轴向下表示输出有功（-A ），横轴向右表示输入无功（+R ），横轴向左表示输出无功（-R ）。
Ⅰ象限 输入有功功率 （+A ） 输入无功功率 （+ R L ） Ⅱ象限 输出有功功率 （-A ） 输入无功功率 （+ R C ） Ⅲ象限 输出有功功率 （-A ） 输出无功功率 （- R L ） Ⅳ象限 输入有功功率 （+A ） 输出无功功率 （- R C ）大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
首先让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，由于其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0－90°，根据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，二者相反，因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在看来这种表示方法不太容易理解，主要原因是它的定义同人们日常生活的关于“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法不同，输入有功（＋A ）输入无功（＋R ）输出无功（-R很容易混淆。
多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算
多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算多功能电能表四象限无功计量方式及功率因数的计算尹仕红摘要:本文阐述了多功能电能表的含义及无功电能表计量理论,介绍了感应式无功电能表的无功电能计量方法,并通过对四象限无功的含义及应用的介绍指出多功能电能表的四象限无功计量能真实地反映无功电能状态,保证无功计量的合理性和平均功率因数的真实性,以便在实际工作中正确的使用.关键词:多功能电能表;无功电能;计量1引言电能作为一种商品已经全面走向市场化.商业化运营对电能计量的准确性和可靠性提出了更高的要求.随着电能表技术的发展,目前已经有大量的多功能电能表应用于电力计量,根据电力行业标准DL/T614—1997对多功能电能表的定义:"凡是由测量单元和数据处理单元等组成,除计量有功(无功)电能外,还具有分时,测量需量等两种以上功能,并能显示,储存和输出数据的电能表"都可称为多功能电能表.定义中明确四点:①由测量单元和数据处理单元组成;②能计量电能(有功或无功,或同时计量有功与无功);③能计量需量,能分时,显示,储存和输出数据;④具有两种以上功能.因为允许有两种以上功能,所以市场上的多功能表千差万别,但似乎随着多功能表用量的增加,随着用户对多功能表的了解越来越深,而功能越来越多必是多功能电能表的发展趋势,目前我局使用的多功能电能表均为全电子式多功能电能表,具有四象限无功计量功能,为了将四象限无功计量应用于生产实际,真正体现无功考核的意义,本文分析了各种用电情况下的无功计量,具体说明在各种情况下应采用的无功计量算法.(:os忙赢3传统的无功计量方式传统的无功计量采用机械感应式无功表电能表进行无功电能计量,由于感应式无功表只能够计量单方向的无功潮流,一一般感应式无功设计有三种计度方式:(1)单向计度,带止逆,只计量正向无功电量;(2)双向计度,不止逆,正反向无功电量累加或分别计度;(3)单向计度,不止逆,正向电量减反向电量.当在用电用户使用传统感应式无功表时,问题不犬,但在发电用户,由于用户既发电,在停机时也用电,有下面四种情况存在:①用户发电,同时向系统发送无功;⑦用户发电,同时向系统吸无功;③用户用电,同时向系统吸无功;④用户用电,同时向系统送无功.使用感应无功表将无法区分上述四种无功计量,不能体现功率因数的真正含义,无法考核用户功率因数情况.2无功电能的计量原理4四象限无功的定义电力系统中,不仅要正确记录有功电能,还要记录无功电能,由此来求得某一段时间内用户的平均功率因数.当负载功率因数越低时,输电线路电流会增大,传输导线,变压器和发电机都将增加附加的电能损失:由于电流的加大将造成输电导线和电气设备导线截面积加大,增加电力设备的总投资;而且线路电压损失增大而导致发电机,变压器和其他电器设备运行电压的提高.所以,提高负载功率因数,正确计量无功电能有重要的意义.电力系统中,一定容量的同步发电机发出的视在功率S为r———一—下一个常数且s=V+O'.显然,若无功功率增大,势必相应减少有功功率P的发送容量,而且,经过远距离的输电线路传输大量的无功功率,必将引起较大的有功,无功损耗和电压损耗.当无功功率不足时,电网电压将下降,当无功功率过多时,电网电压将上升,电压水平的高低会影响电网的供电质量,也会影响各类用电设备的安全经济运行.由此看来,无功电能的计量对电力生产,输送,消耗过程中的管理是必要的.同时,通过对用户消耗的有功电能w和无功电能Q的测量,可考核负载的平均功率因数.即:不同国家对四象限无功的定义不一样.根据电力部行,标准DL/T645—1997,多功能电能表通信规约对电能测量四象限的定义如(图1).10U'图1电能量四象限测量示意图首先把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限.右上角为I象限,右下角为Ⅱ象限,依此按顺时针方向为Ⅲ,Ⅳ象限.竖轴向上表示输入有功(+P),竖轴向下表示输出有功(一P),横轴向有表示输入无功(+Q),横轴向左表示输出无功(一Q).电压相量用U表示,固定在竖轴上.电流相量用I表示,其位置表示当前电能的输送方向.如(图1)中,I位于第1象限,U与I相位角为(顺时针为正),表示输入有功(+P)和输入无技功(+Q).我们假设电能表安装在用户侧,所谓"输入","输出"是相对于电网的用户边而言的.对于有功输入,输出的概念很清楚.输入有功功率的含义就是电网向用户送电,这是一种用电用户.输出有功功率就是用户向电网送电,这是一种发电用户.无功概念比较复杂:对于用电用户来讲,用户是负载,分为感性负载和容性负载两种,根据IEC标准,1972年13A出版物推荐,当负荷是"感性负荷"时,无功功率为正.容性负荷无功为负.在四象限无功(图1)上,上半图(I,Ⅳ象限)表示了这些情况;对于发电用户来讲,用户是一台发电机,吸收正无功相当于欠励磁,输出无功(一Q)相当于过励磁.四象限无功含义是:I象限输入有功功率P,输入无功功率Q,用户为阻感性负荷;Ⅱ象限输出有功功率P,输入无功功率Q,用户负荷相当于一台欠励磁发电机;Ⅲ象限输出有功功率P,输出无功功率Q,用户负荷相当于一台过励磁发电机;Ⅳ象限输入有功功率,输出无功功率,用户为阻容性负荷.5四象限无功计量应用无功计量的目的是考核力率,提高功率因数,降低线路损耗.对用电户我们希望用户就地进行无功补偿,不希望用户吸无功,也不希望用户反送无功;对发电用户,在发电时希望发送无功,在停机用电时,就地补偿.假定一个用户既用电又发电,一个双方向用户,安装了一台能计量正,反相有功和四象限无功的电子式多功能电能表.又假定该用户在用电时,使用自动无功补偿装置对无功进行补偿;在发电时对同步电机的励磁系统进行自动调节,调整无功输出.其运行情况如(图2).}』尸f厂,,—,l,—I/nU?】——一,'T/hP一1(),n.\图2四象限无功应用示意图在直角坐标系上,纵轴向上,代表正相有功和正相无功,横轴表示时间.在0到T2这段时问,用户用电,有功为正,用P+表示,在L到T7这段时间里用户发电,有功为负,用P_表示.根据四象限无功的定义,有功为正,无功也为正时,为第1象限无功,如果把第一象限无功用QI表示,即Q=Q+Q3;第二象限无功如果QⅡ表示,QⅡ应该等于有功为负时,正无功总和,即QⅡ=Q+Q第三象限无功如果Qm表示,按定义Q等于有功为负时,负无功的总和,QⅢ=Q第四象限无功用QⅣ表示,按定义Q等有功为正时,负功总和,Qiv=Q2+Q4如果安装使用四象限电子式多功能电能表,所以上述六个数据P+,p-,QI,QⅡ,QⅢ,QⅣ都能从该电能表中读出.计量无功主要目的之一是计算功率因数.功率因数..小可由下式求得:cos(b:——J_:~~/Q2+p2式中:有功功率:Q——无功功率.对于用电用户供电公司要考核其功率因数指数并于收费挂钩.如执行功率因数高于0.95奖励,低于0.95罚款的政策.对于(图2)所示用户用电部分可有3种计算功率因数的方法:第一种方式COs:———:——一V(Q+fQⅣf)+(P)第--~ee方式cos,=—',/(Q)+(P+)第三种方式cos(b———J啊———一,/(Q一IQn,1)+(P+)第一种方式,相当于感性无功等于感性加容性无功的显示模式.为了降低力率,感性无功和容性无功都不能大,所以需使用自动无功补偿装置.这种计算方法与提高利率的目的是相吻合的.第二种方式,相当于止逆无功表,只记正向无功.因为一般用户负载都是感性的,如果不加电容器进行无功补偿,没有容性无功,利用这个公式计算的结果与第～种情况一样.但是就怕有些用户,用手动方法进行无功补偿电容器的投切,白天投上去, 晚上不拉开,晚上负载很轻,出现倒送无功.这种情况下,计算出的功率因数大,接近于1,按照cos的方法应该受到奖励.但如果按cos(b的办法计算,该用户晚上倒送无功也加上,功率因数会变小,可能会受罚.因为不管吸收无功,还是倒送无功都会增加线损,增高电压,对电网不利.所以第一种算法好些,反映了功率因数的本质.第三种方式,相当于不止逆无功表,倒送无功,电表反转,计算出的功率因数更小,更达不到考核功率因数的目的.对于发电用户供电单位也要考核其功率因数指标,也与收费挂钩.但是与用电用户相反功率因数越接近1,不是奖而是罚.也就是说供电单位要求发电厂必须发无功.对于(图2)所示用户,在T4—1_7这段时问属于发电运行,计算这段时间的功率因数也有三种方法:第四种方式COS=—:,/(Q+lQm『)+(P一)第五种方式cos=———一V(Q)'+(P一)一第六种方式cos6-—:—————一,/(Q一IQI)+(P一)'第四种方式,相当于发电时发送的无功和不发无功并吸无功均累加,达不到要求发电厂多发无功的目的.第五种方式,相当于止逆无功表,只记发电时的发无功无功,可以计量发电时发电厂向系统发送的无功,但无法计量发电时发电厂吸收系统的无功.第六种方式,相当于不止逆无功表,倒送无功,电表反转,发电时如发电厂吸收系统无功,将与发送的无功抵消,这样一来发圆撞对35kV变电运行的问题进行分析胡力芳摘要:在电力系统运行中,变电运行是电网运行管理,倒闸操作和事故处理的执行机构.本文主要对35kV变电运行模式,安全管理以及运行中存在的问题进行了分析.关键词:电力工程;变电运行;管理刖舌变电运行是一个综合性很强的行业,在这个行业中有技术性很强,很复杂的东西,也有技术性很弱,很琐碎的事情.要把变电运行工作做好,不管技术性强的,还是很弱,很琐碎的事情都不能马虎.因为每个方面都是我们安全运行的保障.往往是一些细小的东西没有做好,便潜伏了隐患,最终酿成事故近年来国民经济发展迅猛,电能供需矛盾日趋突出,变电所数量增长迅速,变电运行人员日趋紧张,为解决运行人员不足的矛盾,该文主要分析探讨了35kV变电运行中的一些问题.1运行模式无人值班变电所是变电所一种先进的运行管理模式,以提高变电所设备可靠性和基础自动化为前提,借助微机远动技术,由远方值班员取代变电所现场值班员,实施对变电所设备运行的有效控制和管理目前随着高科技的发展,无人值班变电所已成为趋势.但要真正做到安全运行,无人值班管理已成为关键问题.1.1正确理解"无人值班变电所"(1)无人值班变电所是一种先进的运行管理模式.并不是不需要任何技术措施的无人管理,相反而是更需要充实训练有素的高素质人员,利用先进的设备,互相协调共同搞好管理工作,以达到减人增效的目的.(2)就现实来说,有些改造后的变电所,从安全角度看,一些具体操作必须有人员到现场,再说有些设备隐患并不能通过自动化系统完全显示出来,为此必须配备人员在场.我公司对无人值班变电所配备两名人员,隶属供电所.1.2明确运行管理的职责分工责任不明确就易形成无人负责的局面,我们真正做到了职电厂发电时不能吸收无功,必须发送无功,与要求发电厂发电时多发无功的要求相吻合.分析四,五,六三种情况后认为,按cos~b考核发电用户比较合理.对于(图2)的用户,在0～这段时间里又用电又发电,怎样考核其功率因数更合理呢?根据上面的分析我tl'3~n道,作为用电用户是我们要求其功率因数大些,作为发电用户我们要求其功率因数小些,互相矛盾,因此一定要把用电,发电分开.双方向四象限电子式多功能电能表能把用电有功数据和发电有功数据分开.P是用电数据.P一是发电数据.双方向四象限电子式多功能电能表也能把该用户用电时的无功和发电时的无功分开.Q和QⅣ是用电时的无功.如果令cos(1)1月自表示用电时功率因数,cos~b 』自表示该用户发电时功率因数,那么利用cos(b』月奖罚该用户用电时的完成功率因数的情况,用cos6I&奖罚发电功率因数完成情况.l—Pcos巾.1一__Ⅱ丽现在我们再说明一下,如果双方向电能表不是计量四象限无功,而是计量正向无功和反无功,就没有办法把该用户的用电功率因数与发电功率因数分开.例如令Q+为正向无功,Q为反向无功,参照(图2).Q:QI+QⅡ筮国翻2031年6月Q=QⅢ+QⅣQ包括用电时吸收的无功,也包括发电时吸收所的无功,Q'包括用电时送出的无功,也包括发电时送出的无功.没办法求LHcos~b1月和cos~bI&来.只能求出总的平均功率数c0s: ..:——:..—,/(Q+lQI)+(P+1P—I)显然,这种公式无法评估功率因数的优劣.6结束语综上所述,在既发电又用电的发电厂用户中必须安装使用四象限无功计量的多功能电能表,只有这样一来区分发电用电时吸收和送出的无功,才能真正体现功率数考核的目的,保证无功计量的合理性和平均功率因数的真实性以便在实际工作中正确的使用,一般情况下用电户的功率因数考核应采用上述第一种方式进行计算,发电用户的功率因数考核应使用第人种方式进行计算.参考文献…1陈向群.电能计量技能考核培训教材[M].北京:中国电力出版社,2002. [21李建国.无功电能的计量方式及分析『J1_科园月刊,2008,4(1):131～l32.[3]吴疑.遗传算法在电力系统无功优化中的应用[J】.2002,6,6-7.(作者单位:深圳供电局计量部)。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ——有功电能；R ——无功电能；R L ——感性无功电能；R C ——容性无功电能 测量平面的竖轴表示电压向量Û（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量Û具有相位角Φ，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功（+A ），竖轴向下表示输出有功（-A ），横轴向右表示输入无功（+R ），横轴向左表示输出无功（-R ）。
Ⅰ象限 输入有功功率 （+A ） 输入无功功率 （+ R L ） Ⅱ象限 输出有功功率 （-A ） 输入无功功率 （+ R C ）Ⅲ象限 输出有功功率 （-A ） 输出无功功率 （- R L ）Ⅳ象限 输入有功功率 （+A ） 输出无功功率 （- R C ）大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
首先让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，由于其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0－90°，根据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，二者相反，因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在看来这种表示方法不太容易理解，主要原因是它的定义同人们日常生活的关于“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法不同，输入有功（＋A ）输入无功（＋R ）输出无功（-R很容易混淆。
多功能电能表的四象限
多功能电能表的四象限
根据《多功能电能表通信协议》DL/T645-2007的规定，我们将一个平面坐标系的横轴定义为无功功率，纵轴定义为有功功率，二个轴将一个平面划分为四个区域，左上角的为Ⅰ象限，顺时针依次为Ⅱ象限、Ⅲ象限和Ⅳ象限；Ⅰ象限和Ⅱ象限无功定义为正向无功，Ⅲ象限和Ⅳ象限无功定义为反向无功；
我们按下面的要求定义实际功率的方向：
正向有功功率：即输入有功功率，是电网向用户送电，是用户用电功率；
反向有功功率：即输出有功功率，是用户向电网送电，是用户发电功率；
正向无功功率：即输入无功功率，是电网向用户送无功，是用户用无功功率；
反向无功功率：即输出无功功率，是用户向电网送无功，是用户发无功功率；
Ⅰ象限无功：输入有功功率，输入无功功率，用户为阻感性负载；
Ⅱ象限无功：输出有功功率，输入无功功率，用户负荷相当于一台欠励磁发电机；
Ⅲ象限无功：输出有功功率，输出无功功率，用户负荷相当于一台过励磁发电机；
Ⅳ象限无功：输入有功功率，输出无功功率，用户为阻容性负载；。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用（颜庭乔 编 ）（南京新联电子设备有限公司）1．国家标准定义：无功功率的方向是电能测量中非常重要的概念，其涉及到计量收费、力率奖惩、窃电等关键问题。
在实际应用中，笔者发现很多单位和用户对此不是十分了解，有很多人的概念甚至是错误的，不利于工作的开展，因此本文对四象限无功的定义及其应用作一简单介绍。
希望能起到抛砖引玉的效果。
对于有功功率由于其定义明确，使用中接触较多，大家一般没有什么疑问。
但无功功率由于概念本身尚有待商讨，加上又没有行业检定标准，用户的定义同国标也有所出入，目前疑义较多。
根据电力部标准《DL/T645-1997多功能电能表通信规约》对电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ——有功电能；R ——无功电能；R L ——感性无功电能；R C ——容性无功电能 测量平面的竖轴表示电压向量Û（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量Û具有相位角Φ，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限。
竖轴向上表示输入有功（+A ），竖轴向下表示输出有功（-A ），横轴向右表示输入无功（+R ），横轴向左表示输出无功（-R ）。
Ⅰ象限 输入有功功率 （+A ） 输入无功功率 （+ R L ） Ⅱ象限 输出有功功率 （-A ） 输入无功功率 （+ R C ） Ⅲ象限 输出有功功率 （-A ） 输出无功功率 （- R L ） Ⅳ象限 输入有功功率 （+A ） 输出无功功率 （- R C ）输入有功（＋A ）输入无功（＋R ）输出无功（-R大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
四象限无功的定义及应用
四象限无功的定义及其应用无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向。
电能计量无功四象限的定义如下图：图中：A ――有功电能；R――无功电能；R L――感性无功电能；R C――容性无功电能测量平面的竖轴表示电压向量？（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传送，并相对于电压向量？具有相位角①，顺时针方向相角为正。
把测量平面用竖轴和横轴划分为四个象限。
右上角为I象限，右下角为n象限，依此按顺时针方向为川、W象限。
竖轴向上表示输入有功（+A）,竖轴向下表示输出有功（-A ）,横轴向右表示输入无功（+R）,横轴向左表示输出无功（-R )。
I象限输入有功功率(+A)输入无功功率(+ R L)n象限输出有功功率(-A)输入无功功率(+ R c)川象限输出有功功率(-A)输出无功功率(-R L)w象限输入有功功率(+A)输出无功功率(-R c)大家知道数学上也有个象限定义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0 °，以逆时针方向旋转，0 —90°为第一象限，90°—180°为第二象限，180° - 270°为第三象限，270° -360。
为第四象限，可以发现同上图刚好相反。
首先让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，由于其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0—90。
，根据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，二者相反，因此对于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不能按通常经验理解为电流超前电压。
现在看来这种表示方法不太容易理解，主要原因是它的定义同人们日常生活的关于“正负”概念以及工程中普遍使用的数学上的四象限表示方法不同，输入有功（+ A)输入无功（+ R）输出无功（-很容易混淆。
浅谈多功能电能表四象限无功计量方式 陆丽霞
浅谈多功能电能表四象限无功计量方式陆丽霞摘要:主要阐述了多功能表四象限无功的含义及多功能表正、反向无功电能组合方式的设置，并通过对多功能表正、反向无功电能组合方式设置的分析和介绍，指出无功组合方式合理设置的重要，提高计量人员对四象限无功组合方式设置及做无功电量平衡率分析的应用能力，保证了无功计量的合理性。
关键词:多功能电能表；四象限无功；组合方式1前言线路无功功率过大会影响电压质量和增大线损，所以我们要尽量减小输电线路上的无功，也就是尽量使用户在售电端（即总计量点）的功率因数接近1（意味着无功接近0）。
不管无功是正向还是反向增多都会降低功率因数，都会增加线路上的无功功率。
因此将功率因数考核与电费挂钩，迫使其进行技术改造或更换设备，减少线路中流过的无功功率，降低不必要的能量损失。
电子式多功能电能表大大提高了无功电能计量的准确性，多功能表正、反向无功电能的值可以由四个象限根据需要叠加，为无功功率的精确测量提供了技术条件。
计量四象限无功电量的目的就是为了考核功率因数。
2 电能量测量四象限的定义因为用户无功在一个时刻只能处于一个象限，所以准确的说要考核一个用户的功率因数，正向和反向的功率因数都需要计算，这就需要四象限来分别计算。
不同的国家对四象限无功的定义也不同，参照电力部行业标准DL/T645-2007《多功能电能表通信协议》中附录C中对有功和无功功率的几何示意图，对四象限功率定义基本一致，符合平面坐标系相关条件。
3 无功电量组合方式设置我局多功能电能表无功电量组合方式主要有以下三种方式：（1）正、反向无功电量的叠加方式为：正向无功总为“Ⅰ象限+Ⅱ象限+Ⅲ象限+Ⅳ象限”，无功反向（Ⅱ象限+Ⅳ象限）叠加至正向。
即为倒送的无功电量加上实际消耗的无功电量。
反向无功总为“Ⅱ象限+Ⅳ象限”，仅保留容性无功部分。
这种设置方式适用于对于只有一个方向供电，比如A侧供电，B侧用电的用户。
即这种无功组合设置方式的电能表适合安装于“单向”计量，以消耗电能且无反向输出的用户。
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多功能电能表—四象限无功和组合无功
(2014-02-25 13:05:25)
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分类：学习交流
组合无功电能的设置：
根据电能传输方向和电力系统实际运行情况，结合功率因数就地平衡原则。
组合无功功率可以有以下设置。
1、计量单纯负载性无功功率为：Q = |第一象限无功功率|（相当于双向仪表的止逆），
2、计量单纯负载性无功功率为：Q = |第一象限无功功率|＋|第四象限无功功率|。
3、计量单纯电源性无功功率为：Q = |第一象限无功功率|－|第四象限无功功率|。
4、计量负载电源混合型无功功率为（以输出电能为主）：
Q = |第一象限无功功率|－|第二象限无功功率|－|第三象限无功功率|－|第四象限无功功率|。
5、计量负载电源混合型无功功率为（以消耗电能为主）：
Q = |第一象限无功功率|＋|第二象限无功功率|＋|第四象限无功功率|。
这就是四象限仪表优于双向仪表之处。
使无功电能计量更加接近无功电能传输实际，更加符合电力系统运行要求。