电力需求侧无功实时平衡管理新实践

分功率因数电能表具有功率因数分段电量，用功率因数分段电量做功率因数调整电费计算，考核了每分钟用电的实时功率因数，开创了电力需求侧无功实时平衡管理新时代。

1　60年来，电力需求侧无功实行月度平衡

20世纪50年代开始到现在，实施的“功率因数调整电费办法”规定，按用户每月实用有功电量和无功电量计算月平均功率因数，进行功率因数调整电费的计算。

只要公司的月平均功率因数超过“功率因数调整电费办法”规定的标准，按照办法规定比例，减少公司的有功电费支出。

只要公司的月平均功率因数低于“功率因数调整电费办法”规定的标准，按照办法规定比例，增加公司的有功电费支出。

2 电力需求侧月度无功平衡管理危害多

电力需求侧电压合格并稳定运行的条件是，必须是电力需求侧无功实时就地平衡。

电力需求侧无功做到了实时就地平衡，用户在任何时刻都不用(也不向)电网输送无功，无功在交流电网电抗中产生的电压降落为0，用户的电压与发电厂的电压基本一样，合格稳定运行。

电力需求侧无功实行月度平衡，与要求电压实时值合格的客观规律相悖，危害大。

(1)电压波动大

电力需求侧无功月度平衡，低谷负荷时期，用户功率因数高，甚至向电网倒送无功，运行电压高；高峰负荷时期，用户功率因数低，用户从电网中吸收无功多，运行电压低；电压波动大。

(2)线路损耗大

无功月度平衡管理，用户只关注平均功率因数，无功负荷率低，增加了用户电网与国家电网的功率损耗。

(3)不能激励用户使用动态无功补偿

无功月度平衡管理，用户只采用电容器组调节无功补偿出力，没有积极采用先进的动态无功补偿装置，不能跟踪自身的无功负荷变化调整无功补偿出力，不利于提高公司及电网的电压质量，不利于公司及电网的安全稳定优质经济运行。

3 电力需求侧无功实时平衡好处多

如果用电企业做到了无功实时就地平衡，会给企业和电网带来更多的好处。

用电企业无功就地实时平衡，不用电网无功，对用电企业、电网有利；对国家、人类有利；对建设节约型社会有利。

首先，用电企业做好无功就地实时平衡可以大大降低本企业供电网络中的无功电流分量，有利于节能、提高电压质量、提高用电设备的运行稳定性与生产效率，可以挖掘出线路与变压器的供电能力，企业还可以从减少功率因数罚款中得到补偿。

其次，用电企业做好无功就地补偿，减少了电网中的无功输送，有利于电网安全、节能、优质供电。对于全国电网来说，可以减少电容器补偿投资约230亿元，实现年节能约575亿kW・h，按供电标准煤耗374g／kW・h计算，年节约2150万t标准煤。

第三，用电企业提高了生产效率，降低了成本，增加了效益。

第四，供电公司的输电能力输电效率提高了，电网运行得更加安全稳定优质经济，自然利于国家。同时，还将促进我国机械、电器与仪表行业的可持续发展，扩大就业市场，有利于拉动内需和促进我国GDP增长。

第五，有利于人类发展。经济问题出现偏差经过调整会在短时间内恢复并走向正轨，但生态环境一旦遭到破坏则很难恢复，甚至是不可能恢复。因此生态环境的保护是人类关注的重大问题，节约能源减少工业粉尘及二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体排放是保护环境的重要手段。做好用电侧无功补偿，年节约2150万t标准煤，相当于减少二氧化碳气体排放量5590万t。

4 电力需求侧无功实时平衡管理新实践

某金属拉丝有限公司，用电容量500kVA，高(压)供(电)低(压)计(量)用户，功率因数考核执行0．90标准(即功率因数低于0．90实行增加电费，高于0．90奖励)。

常州供电公司2007年10月份在某金属拉丝有限公司安装了分功率因数电能表。

先后抄录了12月1日零点示数(抄录数)和2008年1月1日零点示数。根据抄录的示数，分别按“平均功率因数”和“功率因数分段”两种调整电费办法，计算功率因数调整电费见(表1)进行对比分析。

考核月平均功率因数，公司减少电费支出160．94元；考核实时功率因数，公司增加电费支出512．74元；公司实际上多支出673．68元。

解决公司不多支出电费的唯一办法是，采用动态补偿装置，跟踪无功负荷的变化调整无功补偿出力，可以随时保持功率因数恒定，例如0．90。如果随时保持功率因数为1．0，真正做到了无功就地平衡。

5　实施电力需求侧无功实时平衡管理时机已到

(1)高电压、多层次、大容量电网的迅速发展，对电压质量提出更高的要求，对电力需求侧无功做到实时平衡提出了更高的要求。

(2)分功率因数电能表实验效果良好，能够测量电能的实时功率因数，能够实施分段功率因数调整电费，是电力需求侧无功实时平衡管理的工具。

(3)无功补偿技术迅速发展，动态无功补偿装置形式层出不穷，质量稳定，价格合理，例如基于静止无功补偿器的静止无功补偿装置、基于磁控电抗器的静止无功补偿装置、基于晶闸管的低压电容器组自动投切装置、基于有载调压变压器的自动无功补偿装置、基于晶闸管直接控制电容器的静止无功补偿器等可供选用。

6　开创电力需求侧无功实时平衡管理新时代

1983年12月2日，原水利电力部关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知第三款第3条规定：

“根据电网需要，对大用户实行高峰功率因数考核，加装记录高峰时段内有、无功电量的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可以试行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数，由试行的省、市、自治区电力局和电网管理局拟订办法，报水利电力部审批后执行”。

上述规定的实质是，反对本本主义，一切从实际出发，独立思考创新思维的实践精神。

(1)调查研究，召开各种类型用户调查会或座谈会，进行电力需求侧无功实时平衡管理试点。

(2)分批、分步骤、逐步推行电力需求侧无功实时平衡管理工作。

(3)举办电力需求侧无功实时平衡管理技术讲座，帮助用户实施无功补偿计划，力争用户在实施实时功率因数调整电费后，经济上不受损失。

(4)分功率因数电能表，总电量和功率因数分段电量皆有，既满足平均功率因数调整电费需要，也满足实施实时功率因数调整电费需要。充分利用轮换表周期和业务扩充时机，安装分功率因数电能表，以利开展电力需求侧实时无功平衡管理的需要。

(5)改进“负控”抄表通信规约，既能抄收总电量，也能抄收功率因数分段电量。

开创电力需求侧无功实时平衡管理新时代，迎接我们的一定是电力系统更加稳定、安全、优质、经济运行的新局面。