鄧 瓊

（黃石供電公司，湖北 黃石 435002）

對現(xiàn)行功率因數(shù)調(diào)整電費政策的修改建議

鄧 瓊

（黃石供電公司，湖北 黃石 435002）

對現(xiàn)行功率因數(shù)調(diào)整電費標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實算分析，指出現(xiàn)行的無功電價政策在進(jìn)一步提高用電企業(yè)功率因數(shù)上存在的不足，提出修改現(xiàn)行無功電價政策的相關(guān)建議。

無功補償；功率因數(shù)；節(jié)能降損

功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用狀況、電能利用程度及用電管理水平的一項重要技術(shù)指標(biāo)。為激勵用戶側(cè)開展無功負(fù)荷管理，我國從1983年開始執(zhí)行《功率因數(shù)調(diào)整電費辦法》（以下簡稱《辦法》），目的是提高用戶的功率因數(shù)并保持其均衡，以此提高供用電雙方和社會的經(jīng)濟(jì)效益。

《辦法》實施后，在一定程度上激勵了用戶側(cè)參與電能質(zhì)量的改善，有利于無功就地補償，提高電壓質(zhì)量，減少供電線路損耗。不過近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力用戶種類和數(shù)量較1983年《辦法》制定時已發(fā)生了較大變化?，F(xiàn)行《辦法》中的用戶分類體系和獎懲標(biāo)準(zhǔn)在進(jìn)一步提升電壓質(zhì)量、提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運行等方面受到了限制。本文將從降損節(jié)能角度出發(fā)，分析《辦法》在實際運用中存在的不足，并提出相關(guān)建議。

1 國內(nèi)現(xiàn)行無功電價政策

1.1《供電營業(yè)規(guī)則》中對用戶功率因數(shù)實行的獎懲依據(jù)

根據(jù)功率因數(shù)公式

《供電營業(yè)規(guī)則》第41條規(guī)定：無功電力應(yīng)就地平衡，用戶需在提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計和安裝無功補償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功電力倒送。除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列要求：100 kVA及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上；其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80以上。

凡功率因數(shù)不能達(dá)到上述規(guī)定的新用戶，供電企業(yè)可拒絕接電。對已送電的用戶，供電企業(yè)應(yīng)督促和幫助用戶采取措施，提高功率因數(shù)。對在規(guī)定期限內(nèi)仍未采取措施達(dá)到上述要求的用戶，供電企業(yè)可中止或限制供電。

1.2《辦法》對功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其適用范圍的規(guī)定

1983年的《辦法》規(guī)定了功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其適用范圍：①功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.9，適用于160 kVA以上的高壓供電工業(yè)用戶（包括社隊工業(yè)用戶）、裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的高壓供電電力用戶和3 200 kVA及以上的由高壓供電的電力排灌站；②功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)0.85，適用于100 kVA（kW）及以上的其他工業(yè)用戶（包括社隊工業(yè)用戶）、100 kVA（kW）及以上的非工業(yè)用戶和100 kVA（kW）及以上的電力排灌站。

比如：假設(shè)某用戶功率因數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為0.9，某月該用戶功率因數(shù)完成值為0.87，供電部門將根據(jù)功率因數(shù)調(diào)整表的標(biāo)準(zhǔn)，對該戶加收15%的電費。

單一制功率因數(shù)調(diào)整電費=目錄電度電費×功率因數(shù)調(diào)整電費增減率%。

兩部制功率因數(shù)調(diào)整電費=（基本電費+目錄電度電費）×功率因數(shù)調(diào)整電費增減率%。

2 現(xiàn)行無功電價政策存在的問題

2.1 高功率因數(shù)時電費調(diào)整不合理

按照功率因數(shù)電費調(diào)整考核標(biāo)準(zhǔn)繪制關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)電費調(diào)整率與功率因數(shù)呈分段線性化關(guān)系，如圖1所示。

數(shù)學(xué)語言有自身的特點，即符號性、概括性、邏輯性。一個詞語的理解不到位，就會導(dǎo)致整個題目解決失敗。所以數(shù)學(xué)邏輯的學(xué)習(xí)很重要。例如：不大于、任意、都、不都、或、且、恒成立、至少等含義的理解，對解題都有重要作用。在平時教學(xué)過程中，注意建構(gòu)一些典型的數(shù)學(xué)模型，積累它們的解題方法。

圖1 用戶功率因數(shù)與月電費調(diào)整率關(guān)系

由圖1可以看出，獎懲電費比重對功率因數(shù)低的客戶影響較大，越低影響越大，但當(dāng)用戶的實際功率因數(shù)大于標(biāo)準(zhǔn)值時，減免電費的幅度變化不大。當(dāng)功率因數(shù)大于0.95時，電費減少幅度基本不變，不利于用戶功率因數(shù)的進(jìn)一步提升，與電力系統(tǒng)的實際需要不一致。

2.2 現(xiàn)行考核標(biāo)準(zhǔn)較低，無功就地平衡率不高

現(xiàn)行功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)分為0.80、0.85、0.90和不考核4個等級。若有100萬kW的用電負(fù)荷，按0.80～0.90的考核標(biāo)準(zhǔn)，電網(wǎng)還需異地補償無功負(fù)荷47萬～74萬kvar，由此形成長距離的無功輸送，影響了電網(wǎng)電壓質(zhì)量下降，同時線路損耗增加。

2.3 無功異地補償將造成較大的電能損耗

整個輸、變、配電網(wǎng)中無功異地補償產(chǎn)生較大的無功電流，造成較大的電能損耗。研究表明，功率因數(shù)從0.60上升到0.95時，電能損耗下降60%；功率因數(shù)從0.50上升到1.0時，電能損耗則下降75%。

2.4 考核方法單一

目前功率因數(shù)考核普遍采用的是月度平均功率因數(shù)，即通過安裝采用多功能表計，按月計量有功和無功電量，算其平均功率因數(shù)，供電部門每月根據(jù)功率因數(shù)調(diào)整電費表進(jìn)行電費考核，并不能動態(tài)反應(yīng)用戶的實時無功情況，當(dāng)上半個月功率因數(shù)很低時，下半個月用戶可以采用超發(fā)無功、過補償來實現(xiàn)全月功率因數(shù)的合格，以此規(guī)避電費考核，但實際該用戶已給電網(wǎng)造成了電壓質(zhì)量異常、線損增加的結(jié)果。

3 算例分析

以湖北黃石地區(qū)某煉鋼企業(yè)為例進(jìn)行實算分析。該電力客戶受電點有S9型變壓器10臺，容量共計9 350 kVA，運行方式為分列運行（即10臺變壓器一次母線并列運行，二次母線用聯(lián)絡(luò)斷路器聯(lián)絡(luò)。正常運行時，聯(lián)絡(luò)斷路器是分?jǐn)嗟?，這時變壓器通過各自的二次母線供給各自的負(fù)荷）。用電客戶的無功補償裝置總?cè)萘繛? 000 kvar，功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)為0.90。

3.1 計算用相關(guān)依據(jù)

（1）供電線路為LGJ-240導(dǎo)線，線路長度2.2 km。

（2）客戶計量方式為高供低計，計量點在主變低壓側(cè)。

（3）實測日平均電壓為6.2 kV，24 h電流見表1。

（4）線損率計算依據(jù)《電力網(wǎng)電能損耗計算導(dǎo)則》（DL/T 686—1999），配電線代表日的總損耗電量為

式中：Iav(0)為0節(jié)點日平均電流，A；Req為配電線銅損等值電阻；ΔP0(j)為第j節(jié)點公用配電變壓器的額定短路損耗功率（銅損和鐵損），kW。

（5）計算軟件采用華中電網(wǎng)有限公司技術(shù)中心線損項目組編制的電網(wǎng)線損理論計算與分析系統(tǒng)(V3.0)。

（6）電價標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)國家發(fā)改委價格[2009]323號電價文，該企業(yè)電度電價為0.523 4元/kWh。

（7）電費計算公式（假設(shè)該戶不執(zhí)行分時電價）：兩部制功率因數(shù)調(diào)整電費=（基本電費+目錄電度電費）×功率因數(shù)調(diào)整電費增減率%

3.2 計算結(jié)果

（1）按照不同的無功出力計算出當(dāng)天送往該企業(yè)的線路損耗率如表2所示。

表1 供電線路實測24 h電流 A

（2）獎懲電費表如表3所示。

（3）損耗折算電費對比如表4所示。

從表4中可以看出，按以上的假設(shè)條件，客戶積極開展無功補償，功率因數(shù)從0.83提高到0.91，可以少罰1 681.16元。此時線損電量減少667.95 kWh，銅損減少239 kWh，折算成電費為474.65元。對于客戶而言，由于功率因數(shù)提高，讓供電企業(yè)減少了906.95 kWh的電能損耗，節(jié)約474.65元電費，企業(yè)本身也因此少罰1 681.16元，調(diào)整電費對客戶提升功率因數(shù)起到了正向激勵作用?？蛻艄β室驍?shù)達(dá)到0.9以后，在供電企業(yè)電能損耗依然存在的前提下，功率因數(shù)調(diào)整電費以獎勵客戶為主。該企業(yè)功率因數(shù)完成值如果從0.91提高到0.99，得到供電企業(yè)獎勵的電費增加了276.35元，于此同時，供電企業(yè)供電損耗的電量實際減少了677.49 kWh，折算電費為354.6元，兩者相差78.25元，獎勵電費低于損耗減少電費，對用戶改善功率因素的激勵不足。一般而言，當(dāng)用電企業(yè)完成的功率因數(shù)超過0.9之后，企業(yè)由于所得收益不明顯，便不再關(guān)注無功補償，不利于線路降損和節(jié)能降耗活動的開展。

（4）如果供電線路增加至4 km，則理論計算數(shù)據(jù)如表5、表6所示。

功率因數(shù)從0.91增加到0.99，獎勵電費增加依然是276.35元，但是損耗電量實際減少了760.69 kWh，折算電費為398.15元，兩者相差121.8元，也就是說傳輸距離越長，功率因數(shù)獎懲電費的幅度相對電能損耗的下降越小，激勵效果越弱。

表2 某企業(yè)5種無功方案下的線路損耗率（2.2 km）

表3 獎懲電費

表4 損耗折算電費對比

表5 某企業(yè)5種無功方案下的線路損耗率（4 km）

表6 損耗折算電費對比

4 建議

無功補償是一項投資少、收效快的節(jié)能降損措施。加強(qiáng)用戶側(cè)無功負(fù)荷管理，提高用戶側(cè)功率因數(shù)，可以提升電壓質(zhì)量，降低電網(wǎng)電能損耗。結(jié)合實例計算，本文提出如下建議：

（1）功率因數(shù)調(diào)整電費的約束力度應(yīng)不低于用戶側(cè)的無功補償投入成本。建議調(diào)大功率因數(shù)調(diào)整電費的幅度，鼓勵用戶更好的開展無功補償，實現(xiàn)無功的就地平衡，提升電網(wǎng)節(jié)能降耗水平。

（2）建議提高和細(xì)化功率因數(shù)的考核標(biāo)準(zhǔn)，將0.8、0.9和0.95這3個標(biāo)準(zhǔn)分別調(diào)整為0.85、0.90、0.95，將用電容量作為主要的分界標(biāo)準(zhǔn)，少數(shù)用電容量很大的用戶，可以將0.98或者1作為功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)水平。為保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運行，電網(wǎng)尖峰時段可考慮設(shè)置更高的功率因數(shù)考核標(biāo)準(zhǔn)，如：0.98。

（3）采用月度平均功率因數(shù)作為考核指標(biāo)，無法精確計算用戶負(fù)載變化引起的電壓和線損的變化，違背了電力系統(tǒng)功率實時平衡的客觀規(guī)律。建議采用分時功率因數(shù)和功率因數(shù)合格率作為考核標(biāo)準(zhǔn)，例如：某企業(yè)功率因數(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為0.9，則通過特定的計量裝置，按小時取點，按月計算該企業(yè)小時功率因數(shù)達(dá)到或超過0.9的比重，電力部門用此比重作為執(zhí)行無功電價考核的依據(jù)。

（4）擴(kuò)大功率因數(shù)調(diào)整客戶的范圍。根據(jù)電力客戶無功管理原則及國外無功管理經(jīng)驗，建議擴(kuò)大功率因數(shù)調(diào)整客戶范圍，將功率因數(shù)調(diào)整客戶范圍擴(kuò)大到50 kVA（kW）及以上電力客戶，更好地實現(xiàn)無功就地平衡。國家也可明確將50 kVA（kW）及以上的臨時用電客戶納入功率因數(shù)考核范圍，具備條件的地方可將更低標(biāo)準(zhǔn)容量的客戶納入考核范圍。

Recommendations of the current reactive power pricing policy modification

DENG Qiong
（Huangshi Power Supply Company,Huangshi 435002,China）

The paper analyzes current power?factor regulating tariff measures.It points out the deficiency of current reactive pow?er policy when managing further advance of electricity using corpo?ration’s power?factor.The paper suggests modification of current re?active power tariff policy.

reactive power compensation;power factor;ener?gy conservation and power loss reducing

TM714.3

C

1009-1831（2013）01-0034-04

2012-06-27；修回日期：2012-10-18