四象限无功的定义及应用
光伏四象限无功补偿

光伏四象限无功补偿光伏四象限无功补偿是光伏发电系统中的重要技术,它可以有效解决光伏发电系统在运行过程中产生的无功功率问题。
光伏发电系统是利用太阳能将光能转化为电能的装置,它不仅能够为人们的生活提供电力支持,还能减少对传统能源的依赖,降低能源消耗的同时减少对环境的污染。
然而,光伏发电系统在实际运行中存在一些问题,其中之一就是无功功率的问题。
无功功率是指在电力系统中产生的无法直接转化为有用功率的功率,它对电网的稳定性和电能质量有着重要影响。
光伏发电系统由于其特殊的工作原理,会在电网中产生一定的无功功率,这就需要对其进行补偿,以确保电网的正常运行。
光伏四象限无功补偿技术是一种常用的解决方案。
它通过在光伏逆变器中引入无功功率控制器,能够实现对光伏发电系统产生的无功功率进行控制和补偿。
具体来说,无功功率控制器能够通过改变光伏逆变器的输出电压和频率,调整光伏发电系统的功率因数,从而实现无功功率的补偿。
光伏四象限无功补偿技术的核心思想是将光伏发电系统划分为四个象限,分别是第一象限、第二象限、第三象限和第四象限。
其中,第一象限和第四象限表示光伏发电系统的有功功率和无功功率均为正值,而第二象限和第三象限则表示光伏发电系统的有功功率和无功功率均为负值。
当光伏发电系统处于第一象限时,表示系统的有功功率和无功功率均为正值,此时无功功率控制器可以通过降低光伏逆变器的输出电压和频率,将系统的无功功率降低到合理范围内。
同样的道理,当光伏发电系统处于第四象限时,无功功率控制器可以通过提高光伏逆变器的输出电压和频率,将系统的无功功率增加到合理范围内。
而当光伏发电系统处于第二象限或第三象限时,表示系统的有功功率和无功功率均为负值,此时无功功率控制器可以通过逆变器的控制策略和电网的支持,将系统的无功功率降低到合理范围内。
通过这种方式,光伏四象限无功补偿技术能够有效地解决光伏发电系统产生的无功功率问题,提高光伏发电系统的运行效率和电能质量。
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。
四象限无功的定义及应用
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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 )输入有功(+A )输出有功(-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。
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,很容易混淆。
电能表四象限定义教学内容
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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;。
多功能电能表的四象限
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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;。
光伏四象限无功补偿
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光伏四象限无功补偿
光伏四象限无功补偿是指在光伏发电系统中,根据电网无功功率需求的不同,对光伏发电系统进行无功功率的调节补偿。
光伏四象限无功补偿主要针对电网的无功功率需求进行调节,以保持电网的稳定运行。
在电网运行过程中,无功功率的需求会不断变化,而光伏发电系统本身的无功功率输出是固定的,因此需要通过无功补偿来满足电网的需求。
光伏四象限无功补偿的原理是通过控制逆变器的工作方式和输出功率来调节光伏发电系统的无功功率输出。
具体操作可以通过改变逆变器的工作模式、控制逆变器的输出功率或者通过加装无功补偿装置等方式实现。
光伏四象限无功补偿可以根据电网的无功功率需求,在发电系统运行时主动调节无功功率的输出,以满足电网的需求。
这种补偿方式可以提高光伏发电系统的无功功率控制能力,减少电网的无功功率损耗,提高光伏发电系统的功率因数,提高电网的稳定性和可靠性。
光伏四象限无功补偿是一种通过调节光伏发电系统的无功功率输出,以满足电网无功功率需求的技术手段,可以提高光伏发电系统的无功功率控制能力和电网的稳定性。
四象限无功的定义及应用
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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。
浅谈多功能电能表四象限无功计量方式
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浅谈多功能电能表四象限无功计量方式摘要: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。
光伏无功q4象限
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光伏无功q4象限1. 什么是光伏无功q4象限光伏无功q4象限,又称为反射功率控制(RPC),是指在光伏电站中通过逆变器控制,用于统计无功电能的一种方法。
这种方法目的是为了减少无功功率的损耗,优化光伏发电系统的电力质量。
常常被用于大型光伏电站的控制,也可应用于单个逆变器控制策略的设计中。
2. 光伏无功的作用光伏电站的负荷通常没有稳定性,容易引起电力系统不稳定或者引起不必要的无功功率损耗。
光伏无功q4象限主要解决这种问题,通过逆变器控制电压,并调节电流,使得光伏电站的功率因数达到一个稳定的状态。
这不仅可以提高光伏电站的发电效率,也可以减少因无功功率损耗导致的电源电压波动,同时缓解电力系统压力。
3. 光伏无功q4象限的运作原理光伏无功q4象限的运作原理可以分为三步。
步骤一:检测逆变器通过测量相电压和相电流,计算出负载的功率因数,然后计算出无功功率。
逆变器同时通过一个PWM控制电路,调节电容器的电压,使其略微高于电网电压。
步骤二:调节PWM控制电路可以实现对于逆变器工作的定义区间调节,并且严格控制电容电压在一定范围内。
步骤三:统计通过控制逆变器的方位角度,可以使无功功率在一定范围内变化,达到统计无功电能的效果。
4. 光伏无功q4象限的优点在光伏电站中应用光伏无功q4象限有以下的优点:1.提高了光伏系统的功率因数,优化电力质量。
2.减少因无功功率而造成的损耗。
3.调节电容器电压,缓解电力系统峰值压力。
5. 结语光伏无功q4象限是一种可行的控制方法,可以大幅提高系统的功率因数,同时减少无功功率损耗和系统压力。
在未来的光伏行业中,光伏无功q4象限将越来越重要,将成为光伏电站装置的基本要求之一。
多功能全电子电能表的四象限无功释文
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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 。
维普资讯
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 。
维普资讯
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 。
四象限无功补偿控制器原理
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四象限无功补偿控制器原理四象限无功补偿控制器是一种常用于电力系统中的无功补偿装置,它通过监测电网中的无功功率,并根据该无功功率的大小和方向来控制无功补偿装置的输出,以实现电网的无功功率平衡。
本文将从四象限无功补偿控制器的原理出发,详细介绍其工作原理和应用。
四象限无功补偿控制器是一种能够实现正、负无功功率补偿的装置,它的工作原理基于电力系统中的无功功率理论。
在电力系统中,电能的传输除了有有功功率外,还有无功功率。
无功功率是指电能在传输过程中所产生的电磁感应、电容电感等非实际能量转化产生的功率。
无功功率的存在会导致电力系统的功率因数下降和电压波动等问题,因此需要进行无功补偿。
四象限无功补偿控制器的工作原理是通过控制无功补偿装置的输出来实现电网的无功功率平衡。
首先,该控制器需要实时监测电网中的无功功率大小和方向。
无功功率的大小可以通过电流和电压的相位差来计算得到。
当电网中的无功功率超过一定的阈值时,控制器会根据无功功率的方向来判断是需要进行正向无功补偿还是反向无功补偿。
当电网中的无功功率为正值时,表示电网需要消耗无功功率。
此时,四象限无功补偿控制器会控制无功补偿装置输出无功功率,以消耗电网中的多余无功功率。
当电网中的无功功率为负值时,表示电网需要补充无功功率。
此时,控制器会控制无功补偿装置输出无功功率,以补充电网中的不足无功功率。
四象限无功补偿控制器的核心是控制器的算法和调节策略。
控制器需要根据电网中的无功功率大小和方向,确定无功补偿装置的输出功率。
为了提高控制的精确度和响应速度,控制器通常采用先进的数字信号处理技术和模糊控制算法。
通过实时监测和计算,控制器可以快速准确地调节无功补偿装置的输出,以实现电网的无功功率平衡。
四象限无功补偿控制器广泛应用于电力系统中的无功补偿装置。
它可以提高电力系统的功率因数,减少电网中的无功功率损耗,改善电压质量和稳定性。
在大型工业企业和电力供应公司中,四象限无功补偿控制器被广泛用于电力系统的无功补偿和电网调度中。
四角限无功在电费核算中的实际应用

四角限无功在电费核算中的实际应用【摘要】随着智能电子电能表在供电公司大量的使用,智能电表显示的多样性大大提高了无功电能计量的准确性,更重要的是可以把无功电能按四个象限分别计量。
但智能表显示的四象限无功,使许多抄核收人员对四象限计量的无功存在着认识上的误区。
本文结合现场经验认真分析了四象限无功在日常抄表和电费结算中计算功率因数的应用。
【关键词】智能电子电能表;四象限无功;电费核算一、无功功率与四象限无功的定义(1)无功功率的定义。
无功功率就是在具有电感或电容的电路中,电感或电容在半周期的时间内将存储的磁场(电场)能量传递给电源,与电源进行能量交换,并未真正消耗能量,与电源交换能量的速率的振幅称为无功功率。
(2)四象限无功的定义。
根据电力部行业标准dl/t645—1997,智能电能表通信规约对电能测量四象限的定义如图1。
图1 图2a-有功电能;r-无功电能;rl-感性无功电能;rc-容性无功电能。
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(+a),竖轴向下表示输出有功(-a),横轴向右表示输入无功(+r),横轴向右表示输出无功(-r)。
应注意的是此处的输入、输出均是针对客户侧而言。
电压向量用u表示,固定在竖轴上。
瞬时电流用i表示,其位置表示当前电能的输送方向。
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,输出无功相当于过励磁。
在四象限无功图1上,下半图(ⅱ、ⅲ象限)表示了这些情况。
四象限无功的含义是:i象限:输入有功功率(+a),输入无功功率(+ rl);ii象限:输出有功功率(-a),输入无功功率(+ rc);iii象限:输出有功功率(-a),输出无功功率(- rl);iv象限:输入有功功率(+a),输出无功功率(-rc)。
二、四角限无功在在日常抄表和电费核算中的实际应用在实际工作中,智能电表上通常用图2所示进行标注,用无功q 表示横轴,用有功p表示竖轴,结合工作实际中的智能电表,对四象限的无功进行以下描述。
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;。
无功补偿四象限控制器用途

无功补偿四象限控制器用途无功补偿四象限控制器,这东西听起来是不是有点高大上?其实啊,它就像一个特别聪明的小管家,在电力系统这个大家庭里发挥着超级重要的作用呢。
咱们先来说说电力系统吧,就好比一个大工厂,里面有各种各样的机器设备在运转。
有些设备啊,就像调皮的小孩子,不仅消耗有功功率(这就像是真正干活的力量),还会消耗无功功率(可以理解成一种辅助干活的力量,但又不直接干活)。
无功功率要是太多或者太少,就像这个大工厂里的物流环节出了问题,东西送不到该去的地方,整个工厂的运转就不顺畅啦。
这时候无功补偿四象限控制器就闪亮登场了。
它能准确地知道这个电力系统里无功功率是多了还是少了,多的时候呢,就像仓库里货物堆得太多了,它就赶紧想办法把多余的无功功率处理掉;少的时候呢,就像仓库缺货了,它就补充上去。
这就像是一个非常有经验的仓库管理员,总能让货物的数量刚刚好。
那这个控制器为什么叫四象限呢?这就有点像数学里的坐标轴,有四个象限。
它能从四个不同的方向来处理无功功率,不管无功功率是从哪儿来的,要到哪儿去,它都能管得妥妥当当。
这就好比一个交通警察,不管车辆是从哪个方向来,要往哪个方向去,他都能指挥得井井有条,让整个交通秩序井然。
从实际的好处来说,无功补偿四象限控制器能够让电力系统更加稳定。
比如说咱们家里的电器吧,如果电力系统不稳定,电器就像在风浪里的小船,一会儿正常工作,一会儿出问题。
有了这个控制器呢,就像给小船加上了稳定器,不管外面的风浪怎么大(电力系统怎么波动),电器都能正常工作。
这对我们日常生活的影响可不小啊,你想想看,要是冰箱因为电力不稳定老是出问题,里面的食物不就坏了嘛;电视要是老闪屏,看个节目都不安生。
再从节能的角度来看,这个控制器就像一个省钱小能手。
如果无功功率没有得到很好的控制,就像水流到处乱淌,白白浪费了能量。
而这个控制器呢,把无功功率管理得好好的,就像把水流都引入了正确的渠道,没有浪费,这就节省了能源,就好比我们节约用水一样,积少成多,对整个社会的能源节约可是做出了大贡献呢。
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)。
四象限光伏无功补偿控制器

四象限光伏无功补偿控制器
【四象限光伏无功补偿控制器】
无功补偿模式是电网稳定运行的一个重要手段,其有效补偿了系统滞回功率而稳定电网系统的电压。
随着四象限光伏的技术成熟,使得无功补偿技术在光伏发电系统中得到了广泛应用,尤其是在大型光伏发电系统中,其可以有效地减少电网并网的影响,提升电网稳定性。
四象限光伏无功补偿技术可以实现光伏系统向电网输出稳定的无功功率,从而减小系统电压的滞回,提高电网稳定性。
四象限光伏无功补偿控制器主要由无功补偿控制单元、记忆模块、测量模块、控制和管理模块组成。
无功补偿控制单元:该模块主要用于实现光伏系统的无功补偿控制功能,控制不同无功补偿模式下光伏系统的无功补偿功率。
记忆模块:该模块的主要功能是存储并维护光伏系统的参数和运行状态,以及报警信息。
测量模块:主要用于实时测量光伏系统的电压、电流、功率等参数,以及监测并维护电网的安全状态。
控制和管理模块:该模块的主要功能是根据无功补偿控制单元的设置,对光伏电站的无功补偿功率进行控制,同时对光伏电站的运行状态进行管理,其可以远程控制和监测光伏电站的运行情况。
四象限光伏无功补偿控制器的应用,可以有效改善电网滞回功率,提高电网稳定性。
此外,还可以改善电网滞回特性,以及减少电网约
束对光伏电站的影响,提升光伏发电系统的可靠性和安全性。
电能计量四象限定义

电能计量四象限定义
在电力系统中,电能计量是指对电能消耗进行测量和记录的过程。
电能计量四
象限定义是对交流电能的四种消耗方式进行分类和描述。
首先,交流电能由于其特性可分为正向有功、反向有功、正向无功和反向无功
四个象限。
这四个象限代表了电能的不同消耗方式。
1. 正向有功象限:正向有功电能是指由电源供给到负载,负载所消耗的有用电能。
例如,我们家庭所使用的电灯、电视机、电冰箱等电器设备就属于正向有功消耗方式。
2. 反向有功象限:反向有功电能是指负载向电源反馈的有用电能。
例如,太阳
能电池板、风力发电机等可将多余的电能反馈给电源,实现能源的高效利用。
3. 正向无功象限:正向无功电能是指由电源供给到负载,负载所消耗的无功电能。
无功电能主要表现为电容器和电感器元件的功耗,它们不产生有用的功率但在某些电路中起到重要的作用。
4. 反向无功象限:反向无功电能是指负载向电源反馈的无功电能。
例如,在电
力系统中,过剩的无功电能可以通过无功补偿装置反馈到电网中,以提高电力系统的稳定性。
总结来说,电能计量四象限定义是对交流电能的四种消耗方式进行分类和描述。
了解和准确计量这些象限有助于我们实时了解和监控电能的消耗情况,从而更好地管理电力系统,实现能源的高效利用。
四象限无功

电表可以计量总及6个费率的输入/输出有功、输入/输出无功、正向/反向无功及四象限无功电能,四象限定义详见图3所示。
其中:输入无功电能=1象限无功电能+U象限无功电能;输出无功电能=川象限无功电能+W象限无功电能;正向无功电能=1象限无功电能+W象限无功电能;反向无功电能象限无功电能+川象限无功电能。
有功准确度等级为0.2S、0.5S级,无功准确度等级为1、2级。
无功1级是参照GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电能表》标准中有关1级有功的相关标准进行检定而得到的。
年时区是指在一年当中有若干个日期段,在每个不同的日期段中,对应有不同的日时段表;而不同的日时段表,对应有不同的费率划分。
在普通的年时区之外还另外划有两类特殊的日期:周休日及公共节假日,它们可以选择对应的日时段表。
日时段是指将一天分为若干个时段,每个时段对应一种费率。
注:1.如果取垂直向上作为电压矢量并画出代表单相或三相平衡系统的电流矢量线,则该电流矢量将指明其它量的状态;2. 本图的参考矢量是电压矢量(取向上为正方向)3. 电流矢量I随相角◎改变方向;2.4三相多功能表四象限无功的定义及各种使用场合:定义不同国家对四象限无功的定义不一样。
根据电力部行业标准DL/T645-1997,输入有功(+P)图1-16b四象限无功应用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HI、W象限。
竖轴向上表示输入有功(+P),竖轴向下表示输出有功(-P),横轴向右表示输入无功(+Q),横轴向左表示输出无功(-Q)。
电压向量用U表示,固定在竖轴上。
瞬时电流用I表示,其位置表示当前电能的输送方向。
如(图1-16a)中,I位于第I象限,I与U相位角为:(:顺时针为正),表示输入有功(+P)和输入无功(+Q)。
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。
电能计量四象限概念

四象限无功只是在原进出两个方向的基础上进行细分,从相量图上看,是以电压相量为参考,对应相电流相量与其电压的角度顺时针以90度为一个象限,分别为1,2,3,4四个象限。
从用户端看,在1象限时,反映的是吸纳有功与感性无功,在4象限时,是吸纳有功,向电网发出感性无功。
在2象限时,是向电网发出有功,从电网吸纳感性无功,在3象限时,是向电网发出有功及感性无功。
在二、四象限是容性无功,一、三象限是感性无功。
电能计量四象限概念?
电能计量四象限概念?
一二三四四象限与电力供用有什么关系?
电压超前电流60度与电压超前电流240度
电压超前电流120度电压超前电流300度
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。
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。
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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。
例子:
假定有一个小水电用户,丰水期向电网输电,枯水期从电网受电,安装了一台新联DTSD106-3X 型计量正、反向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。
其运行曲线如图:
在0到T 4这段时间用户用电,有功为正,用
P +表示,在T 4到T 7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Ⅰ象限无功,如果把第一、二、
三、四象限无功用Q I 、Q II 、Q III 、Q IV 表示,则根据图3有:Q I =Q 1+Q 3,Q II = Q 5+Q 7,Q III = Q 6,Q IV = Q 2+Q 4
因为该用户安装的是DTSD106-3X 型双方向四象限无功电子式多功能电能表,所以上述六个数据P +、P -、Q I 、Q II 、Q III 、Q IV 都能从该电能表中读出。
对于图中所示用户的用电部分可能有三种计算力率的方法:
第一种: 2432121)()(cos Q Q Q Q P P +++
+++=ϕ
第二种: 23122)
()(cos Q Q P P ++=++
ϕ
第三种: 2432123)()(cos Q Q Q Q P P -+-+=++ϕ
第一种情况,相当于电表无功计量模式中感性无功等于感性无功加容性无功的模式。
为了降低力率,感性无功和容性无功都不能大,所以需使用无功补偿装置。
这种计算方法与提高力率的目的是吻合的。
第二种情况,相当于止逆无功表,只计正向无功。
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一种情况一样。
但
是有些用户,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,倒送无功。
这种情况下,计算出的力率大,接近于1,按照第二种情况计算ϕcos 应该受到奖励。
但如果按第一种情况计算ϕcos ,该用户晚上倒送无功也加上,力率会变小,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,反映了力率的本质。
第三种情况相当于不止逆无功表,倒送无功,电表反转,计算出的力率更小,更达不到力率考核的目的。
对于发电用户供电公司也要考核其力率指标,也与收费挂钩。
但是与用电用户的相反,力率越接近1,不是奖而是罚。
也就是说供电公司要求发电厂不能全发有功,也必须发无功。
根据图中曲线所示,在在T 4—T 7这段时间该小水电用户属于发电用户,计算这段时间的力率也有三种方法:
第四种情况: 276524)
()(cos Q Q Q P P ++=+--
ϕ 第五种情况: 2
7525)
()(cos Q Q P P ++=--
ϕ
第六种情况: 267526)()(cos Q Q Q P P -++=--ϕ
第四种情况考核发电用户比较合理。
对于图中的用户,在0—T 7这段时间里既用电又发电,怎样考核其力率更合理呢? 如果令|cos ϕ用电表示用电时力率,|cos ϕ发电表示该用户发电时的力率,那么利用|cos ϕ用电则可以奖罚该用户用电时的完成力率情况,用|cos ϕ发电则可以奖罚发电力率完成情况。
公式如下: 2IV 12Q |cos )()(用电++=++Q P P ϕ 2111112Q |cos )()(发电++=--Q P P ϕ 根据上面的分析我们就不难理解,为什么很多用户要求将一、四象限无功相加作为正向无功,将二、三象限无功相加作为反向无功了。
组合无功的意思就是四象限无功相加减的结果。