工業電力用戶無功功率計量收費問題探討
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摘要：容性、感性、電阻性三種負載混合構成了電網中的電力設備。在同一周期內容性和感性負載吸收劑釋放的功率一樣，這就決定了，電源能量通過純電容或純電感電路的過程中不存在能量損耗，只是在電源和用電負荷之間往復交換，因為該功率交換不存在對外做功，所以將其稱為無功功率。文章從介紹無功功率的作用入手，分析了無功功率平衡的重要意義，介紹了無功功率不足會帶來的各種危害，并分析了不同國家無功率收費的水平及政策，以更好的指導我國無功功率計量收費的順利高效開展。
1概述
在電力輸送時，整個電網系統需要承擔有功和無功兩種功率，其中有功功功率是指把電能轉化成其他能量而得出的功率；無功功率是指所有電氣設備在各種元件工作時由于電力磁場的建立而消耗的電功率。整個電力系統中，電能功率影響因數的重要組成部分就是無功功率，其大小對電壓的質量將產生直接影響。如果出現無功率不足狀態，電網的電壓就會降低；如果出現無功率過剩狀態，電網電壓又會升高。高低不穩的電壓對整個電網的供電質量產生非常嚴重的影響，并且會威脅到各種設備的運行安全性。同時，若輸送電能時存在的無功功率較大，電力系統很大份額的容量就會被占用，增加投資。
2無功功率的作用
無功功率在整個電網中發揮著巨大的作用。機械的運動是靠電動機轉子的轉動帶動起來的，而轉子的轉動是需要電動機建立并維持旋轉磁場，而無功功率就是旋轉磁場建立的關鍵。同樣，變壓器也離不開無功功率，只有在無功功率的作用下，變壓器的一次線圈才會出現磁場，二次線圈才會有感應電壓出現。由此可見，離開無功功率，電動機將無法轉動，變壓器也實現不了變壓的功能，不會出現交流接觸器吸合的現象[1]。電網正常運作的狀態下，各種設備不僅需要電源提供有功功率，無功功率也是必不可少的。無功補償的作用主要是增強設備的功率因數，達到降低設備功率及容量損耗、增強電壓的穩定性及供電質量的良好效果，增強長距離輸電中輸電能力及穩定性，并實現三相負荷無功與有功功率的平衡。通過并聯電容器的安裝來實現無功補償，對于無功功率在電網中的傳輸有一定的限制作用，降低線路電壓損耗，增強配電網電壓的質量[2]。
3無功功率平衡的重要意義
供電質量的優劣將直接影響到用戶電壓的穩定性，這就要求相關供電部門必須要采取有效措施保證供電質量，以良好的服務用戶，這就充分體現出平衡的無功功率的關鍵性作用。在人們的日常生活及生產中，所用的各種設備的設計制造都是按照額定電壓來進行的，只有在額定電壓的狀態下，這些設備才可以正常高效的運行。一旦電壓偏離額定值，且不在規定范圍后，將會嚴重影響個用電設備的運行，嚴重的還會出現安全隱患。如異步電動機，它的電磁轉矩和它的端電壓平方是存在正比關系的，如果電壓降低百分之十，電磁轉矩會降低大約百分之十九，在這種情況下，若電動機拖動的機械負載阻力沒有發生變化，就會出現電動機轉差率升高的現象，發熱增多，提高繞組溫度，這就會使絕緣介質的老化加劇，降低使用壽命。而過低的電壓又會導致用戶照明不足等，對人們的工作效率及視力等都會產生影響。此外，過大的電壓也會影響電力系統本身，過低的電壓還會加大能量及功率的損耗，并對整個電力系統運行的穩定性產生嚴重影響。由此可見，平衡的無功功率對于整個供電系統的正常高效運行有著非常重要的意義[3]。
4缺少無功率的危害
根據電力系統實際運行過程中出現問題，當缺少無功率從時，不僅會影響用戶的正常用電，同時，無功負荷和無功電源都將處在低電壓的狀態下，也增加了電力系統的損耗，影響了電力設備的正常使用年限，給電力企業把的效益帶來很大的損失。缺少無功功率給電力系統帶來的實際危害分述如下。
4.1影響用電設備的正常使用
在電力系統實際運行過程中，用電設備占據重要的作用，是保護電力系統正常運行的關鍵。但是，如果出現了無功功率不足的情況，不僅會降低電力系統中功率因數和電壓，經過長時間的運行，還會給用電設備帶來很大的損失，影響用電設備的使用年限，甚至出現電壓崩潰的事故，進而帶來更大范圍的影響，不利于電力企業效益的提升[4]。
4.2增大了電能損耗
當在電力系統實際運行過程中，出現無功功率不足的情況，就會不斷降低電力功率和電壓，從而就不能充分發揮電氣傳輸設備的作用，進而不斷增加電能損耗，這樣不僅給電力企業的效益帶來很大影響，增加了電力輸送成本，同時，也影響了用戶的正常用電。
5改善無功收費措施
通過上文所寫，隨著我國電力系統的快速發展，我國電力企業的功能日趨完善，極大的提高了人們生活的便捷程度，但是，在電力系統正常運行過程中，還存在很多問題，尤其是無功收費問題，在很大程度上影響了電力企業的效益，同時，由于無功功率的不足，還會給電力設備帶來很大的損失，因此，改善無功收費就十分必要。第一，在我國市場經濟不斷發展的前提下，我國電力系統的無功收費還存在著商業和工業價格相同的情況，這就導致在實際運行過程中存在很多問題，如無功收費不易進行，且不直觀。現階段，我國政府正在積極改革售電的價格結構，將普通工業、非居民照明用電、商業用電和工業用電等，都進行了一定的合并規劃，合并成一般工業和商業以及其他類型的用電，用電類型的不同，其自身功率因數達到的標準也不盡相同，但是，如果在進行電費價格確定時，依然根據功率因數做出調整，這樣就不利于電力企業進行電費的收取，因此，無功功率在實際收費方式的選擇上應該按照用戶的實際用電情況，這樣不僅更加簡單操作，同時更加的透明、直觀，利用用電企業的發展[5]。第二，電力企業進行無功收費，在很大程度上利于電力價格朝著市場調節角度發展，在電力系統中的無功源，向這些提供電壓控制以及無功備用的輔助服務，這樣可以維持電力系統在電壓的規定范圍之內，同時，在市場作用下，電力企業應該按量收費，系統進行了無功的計量，這樣在進行收費時更加的合理。第三，進行無功收費的方式簡單易操作，因而就不需要對電表進行改造，對與用戶和電力企業，這種收費方式存在很大的明確性，對于用戶而言，這種收費方式十分精確。而針對電力企業而言，這種收費方式，省去了其中的復雜操作環節，從而提高了收費的精確度。同時，這種無功電能表，在實際安裝過程中，安裝有防盜裝置，用戶也不需要對電能表進行改造，這樣也就不會增加電網的投資成本，利于我國電力企業的發展。
6結束語
研究電力系統無功功率計量收費對于促進整個電力行業的快速發展有著重要意義。分析無功功率缺少狀態下可能存在的各種危害，并借鑒國外先進的計量收費政策，有針對性的采取措施來對我國的無功功率計量收費狀態進行改進，以促進我國無功功率計量收費的快速發展，為我國整個電力行業的發展做出貢獻。
參考文獻
[1]王卓勇，石曄.工業電力用戶無功功率收費問題的探討[J].衡水學院學報，2014，4：112-114.
[2]龔昱，蔣傳文，李明煒，等.基于復功率潮流追蹤的電力用戶側碳排放計量[J].電力系統自動化，2014，17：113-117.
[3]朱成章.搞好無功補償可以節約大量電能[J].節能，2005，12：7-9.
[4]鄭厚清，高效.功率因數無功電量收費機制研究[J].中國電力，2013，5：90-93.
[5]蔡洪波，楊建林，馮冬涵，等.需求側無功電價政策建議[J].電力系統自動化，2013，21：203-207.
作者：鄭錦橋 單位：廣東電網有限責任公司湛江供電局
