CN109116101B - 一种无功计量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无功计量方法，它包括：步骤1、计算总单周波基波无功电能；步骤2、通过总单周波基波无功电能计算1秒的无功损耗因子；步骤3、累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能；步骤4、根据1秒的无功损耗因子，计算整个计费周期内损耗因子；步骤5、根据一秒绝对和总基波无功电能，计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量；解决了现有技术的无功计量准确度低和传输损耗评估准确度低等技术问题。
Description
技术领域：
本发明属于电能表计量领域，尤其涉及一种无功计量方法。
背景技术：
现有的无功计量装置计量周期较长一般为1秒，不适用于冲击性负荷场合，特别是一些不平衡且无功补偿装置性能较差的场合。冲击性或无功不平衡的负荷，当无功剧烈波动或无功补偿装置动作不及时，会造成无功方向频繁变动，使得1秒计量周期内正反无功相互抵消，降低了无功计量准确度。
根据《功率因数调整电费办法》规定凡实行功率因数调整电费的用户，应装设带有防倒装置的无功电度表，按用户每月实用有功电能和无功电能，计算月平均功率因数。采用月平均功率因数考核周期过长，无功带来的损耗将被低估。当前缺少一种不包含基波有功的传输损耗综合评估方式。
用户产生的无功如果不能就地补偿，将有电网来承担补偿责任，异地补偿的成本是本地补偿的1.3倍左右，所以无功考核应当评估用户使用的电网无功补偿的费用。根据《功率因数调整电费办法》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功、无功电能的电度表，据以计算月平均高峰功率因数；对部分用户还可以试运行高峰、低谷两个时段分别计算功率因数。电网的最大无功补偿能力是有限的，所以采用高峰功率因数考核有利于抑制高峰期的无功。但是高峰功率因数考核采用月平均高峰功率因数不能体现高峰期用户最大无功补偿需求。从电网无功补偿投入成本来考核，最大无功功率需量比月平均高峰功率因数更有意义。而且当前电能表的尖峰平谷是按照有功负荷设定，而部分负荷的有功高峰不代表无功高峰，需要按无功高峰区间来考核更为合理。
发明内容：
本发明要解决的技术问题：提供一种无功计量方法，以解决现有技术的无功计量准确度低和传输损耗评估准确度低等技术问题。
本发明技术方案：
一种无功计量方法，它包括：
步骤1、计算总单周波基波无功电能；
步骤2、通过总单周波基波无功电能计算1秒的无功损耗因子；
步骤3、累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能；
步骤4、根据1秒的无功损耗因子，计算整个计费周期内损耗因子；
步骤5、根据一秒绝对和总基波无功电能，计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量。
所述计算总单周波基波无功电能的方法为：总单周波基波无功电能等于三相单周波基波无功电能代数和
QT1＝Qa1+Qb1+Qc1。
步骤2所述计算1秒的无功损耗因子的公式为：
QT1n为单周波的基波无功，ITn为单周波的全波电流，IT1n为单周波的基波电流。
步骤3所述累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能的公式为：
s为1秒内的周波个数,QT1n为单周波的基波无功电能，QTM1为一秒绝对和总基波无功电能。
步骤4所述根据1秒的无功损耗因子计算整个计费周期内损耗因子的公式为：
式中：
m为整个计费周期内的1秒无功损耗因子个数，β为整个计费周期内损耗因子。
步骤5所述计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量和统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量的方法为：根据一秒绝对和总基波无功电能，根据滑差需量计算方式计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量。
本发明的有益效果：
本发明发明采用的是单周波基波无功电能算法，并将每个周波的无功电能按绝对值进行累加获得绝对和总基波无功电能，避免了因无功潮流改变引起的无功电能抵消，提高了无功计量准确度；
本发明采用基波无功电能计算电网无功高峰期时间区间内的需量和最大需量，用于评估在无功高峰期用户无功应该分摊的电网无功补偿的费用，提高了评估准确性。
本发明采用的是将一个计费周期内每个周波的基波无功平方和与非基波电流平方和之和进行累加获得损耗因子，用于评估用户造成的传输损耗；提高了对传输损耗的准确性；
解决了现有技术的无功计量准确度低和传输损耗评估准确度低等技术问题。
具体实施方式：
本发明将计量装置分为计量模块和管理模块；计量模块计算1秒的损耗因子和一秒总基波无功电能，管理模块计算一个计费周期内的损耗因子和无功高峰期的基波无功电能最大需量。
计量模块采用单周波基波无功算法，该算法是每个周波计算一次总基波无功电能。总单周波基波无功电能等于三相单周波基波无功电能代数合。
QT1＝Qa1+Qb1+Qc1
计量模块根据无功损耗与无功平方成正比，通过总单周波基波无功电能计算1秒的无功损耗因子，传输给管理模块。
s为1秒内的周波个数，β1为1秒的损耗因子,QT1n为单周波的基波无功，ITn为单周波的全波电流，IT1n为单周波的基波电流。
计量模块累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能，并传输给管理模块。
s为1秒内的周波个数,QT1n为单周波的基波无功电能，QTM1为一秒绝对和总基波无功电能。
管理模块根据1秒的无功损耗因子，计算整个计费周期内损耗因子
m为整个计费周期内计量传输过来的1秒无功损耗因子个数，β为整个计费周期内损耗因子。
管理模块通过两个时间参数T1、T2设定每天电网无功峰值时间区间。
管理模块接收一秒绝对和总基波无功电能，根据滑差需量计算方式计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量。滑差需量以15分钟为需量周期，1分钟为间隔计算。
损耗因子是用于评估用户输出的非基波有功对电网造成的损耗，推导公式如下：
设电网阻抗为R，电网电压为U，单周波的基波有功为△P1，基波无功为△Q1，单周波全波电流为△I，单周波基波电流△I1，单周波的电网损耗为△Pe,电网总损耗为Pe。
剔除基波有功产生的正常损耗，获得非基波有功产生的损耗Peq。
提出电网阻抗获得无功损耗因子
Claims (5)
1.一种无功计量方法，它包括：
步骤1、计算总单周波基波无功电能；
步骤2、通过总单周波基波无功电能计算1秒的无功损耗因子；
步骤2所述计算1秒的无功损耗因子的公式为：
β1为1秒的损耗因子；
QT1n为单周波的基波无功，ITn为单周波的全波电流，IT1n为单周波的基波电流；
步骤3、累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能；
步骤4、根据1秒的无功损耗因子，计算整个计费周期内损耗因子；
步骤5、根据一秒绝对和总基波无功电能，计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量。
2.根据权利要求1所述的一种无功计量方法，其特征在于：所述计算总单周波基波无功电能的方法为：总单周波基波无功电能等于三相单周波基波无功电能代数和
QT1＝Qa1+Qb1+Qc1。
3.根据权利要求1所述的一种无功计量方法，其特征在于：步骤3所述累加一秒内的总单周波基波无功电能绝对值作为一秒绝对和总基波无功电能的公式为：
s为1秒内的周波个数,QT1n为单周波的基波无功电能，QTM1为一秒绝对和总基波无功电能。
4.根据权利要求1所述的一种无功计量方法，其特征在于：步骤4所述根据1秒的无功损耗因子计算整个计费周期内损耗因子的公式为：
式中：m为整个计费周期内的1秒无功损耗因子个数，β为整个计费周期内损耗因子。
5.根据权利要求1所述的一种无功计量方法，其特征在于：步骤5所述计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量和统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量的方法为：根据一秒绝对和总基波无功电能，根据滑差需量计算方式计算每天电网无功峰值时间区间段内的绝对和总基波无功需量，并统计整个计费周期内的绝对和总基波无功最大需量。
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