DOC《计及谐波的功率因数测量方法*》

计及谐波的功率因数测量方法* 吴姿婷12,田铭兴12 (1.

兰州交通大学 自动化与电气工程学院,兰州 730070;

2. 兰州交通大学 甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室,兰州 730070) 摘要:针对谐波污染严重的电网,为了能精确计量用户端负荷的功率因数,减小计量误差,对用户进行合理公平地奖惩,有必要对《功率因数调整电费办法》中定义的功率因数计算方法进行改进,并提出一种准确的功率因数计量模型.本文主要分析了谐波背景下电费办法中定义的功率因数的合理性,首先指出了正弦系统接入谐波源后,线性无源阻感性负荷用户的功率因数测量值变小,这意味着线性用户不仅受谐波危害,还要支付更多的电费;

然后,结合仿真对此进行了验证;

最后,根据谐波责任划分的原则,计及谐波的影响,给出了基于IEEE.Std 1459-2010的新的功率因数计量模型,该模型不仅可以为供电部门合理、公平地计量提供一定的参考依据,还为进一步完善考核计费标准提供重要的借鉴意义. 关键词:谐波;

功率因数;

视在功率;

IEEE.Std 1459-2010 中图分类号:TM933 文献标识码:B 文章编号:1001-1390(2018)00-0000-00 A method for power factor measurement in consideration of considering harmonics Wu Ziting1,2, Tian Mingxing1,2 (1. School of Automation and Electrical Engineering, Lanzhou Jiao Tong University, Lanzhou 730070, China. 2. Gansu Province Engineering Laboratory for Rail Transit Electrical Automation, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070, China)) Abstract: In order to obtain accurate power factor in user side and to reward and penalize users reasonably in power grid containing large amountsserious harmonics pollution of harmonics, it is necessary to improve the power factor defined in the method of power factor adjustment tariff. And an accurate model of power factor measurement is proposed. In this paper, the rationality of power factor defined in the method of electricity charge under harmonic background is analyzed. First of all, it is pointed out that the power factor of the users with linear passive inductive load is too small in the harmonic systems, it which means that linear users are not only subject to harmonic damage, but also to pay more electricity. Then, simulation is carried out to validate it. Finally, according to the principle of the division of harmonic responsibility and the influence of harmonics, a new power factor measurement model based on IEEE.Std 1459-2010 is given. This model can not only provide some reference to measure reasonably and fairly for the power supply department, but also provide an important reference for further improving the assessment and billing system. Keywords: harmonics, power factor, apparent power, IEEE.Std 1459-2010

0 引言( 在过去的工业上,几乎所有的负荷都是线性的,电力系统的电压和电流的波形几乎都是正弦的.然而,近三十年来,随着现代工业的发展,非线性设备数量和功率的迅速增加,大量的谐波电流注入电力系统,使系统电压和电流的波形发生了畸变[1-2].电力谐波污染不仅危及电气设备和用电负荷的的设计和检定标准,也直接影响电能计量的准确性.功率因数作为电能计量指标之一,是电力公司进行经济核算的依据,其能否被正确、准确地计量,将直接关系到电力供需双方的经济效益[3-4]. 非正弦系统中功率因数的定义问题再次引起人们的重视[5].为了促使用户自觉地维护电网的电能质量,国内外都制定了相关的政策对用户侧的功率因数进行管理.中国现行的无功考核标准《功率因数调整电费办法》采用电费随功率因数水平进行调整的管理办法,所以,功率因数计量值的准确与否关系到用户与供电部门双方的利益.当有功电能计量一定时,用户上交的电费将随功率因数计量值的不同而不同,所以,精确而合理的功率因数计量值是实施无功考核标准的必要前提,是建立公平、合理的考核计费系统的基础[6-10]. 面对电网中存在日益严重的电力谐波污染情况,如果仍按照《功率因数调整电费办法》定义的功率因数计量模型,即直接按功率因数定义式先求出有功功率总值和无功功率总值再进行计算,这样的未考虑谐波责任分配的功率因数计量模型,很可能会导致线性负荷用户在遭受电力谐波危害的同时,还要多交电费.对此进行详细分析,并进一步提出计及谐波的准确的功率因数计量模型将提高能量利用率,指导供电公司和电力用户采取更为合理可行的技术经济手段降低系统谐波,并发展合理的电费管理系统.