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全电子式多功能电能表的无功计量分析 32江西电力第33卷2009年第3期 文章编号:1006—348X(2009)03—0032—03 全电子式多功能电能表的无功计量分析 章莹.李华 (江西省赣州供电公司电能计量中心,江西赣州341000) 摘要:全电子式多功能电能表的无功四象限定义对无功电能的计量带来新的理念,但在应用上也带来一些困惑, 为便于实际工作中正确使用,对四象限的定义,原理应用进行综述和分析,以便更好应用该表,从而提高无功计量的 合理性和平均功率因数的真实性. 关键词:电气测量电子电能表应用应用研究无功四象限 中图分类号:TM93文献标识码:A Abstract:Reactivefour-quadrantofelectronicmulti—functionwatt—hourmeterbroughtnewconceptaswellastroublein application.Thepaperanalyzedthedefinitionandprincipleoffour-quadranttoensuretherationalityofreactivemeasure andauthenticityofaveragepowerfactor. Keywords:electricalmeasurement;electronicwatt——hourmeter;applicationresearch;reactivefour—-quadrant 0引言 随电子技术的发展,具有功能强大,性能稳定且 扩展性好等特点的多功能电能表得到广泛应用,已 全面取代感应式电能表.但该表功能较多,显示方式 不同.特别是四象限无功的抄读和应用,很多单位和 用户都感到困难,故有必要对有功和无功功率的几 何表示作进一步的释义,并对该表无功电能计量功 能作进一步的阐释. 1有功和无功功率的几何表示定义 电子式无功电能表大大提高了无功电能计量的 准确性.更重要的是可以把无功电能按四个象限分 别计量.四象限无功测量确定了电能交换的真实状 态.在一个确定的计量点.不同象限的无功对应四种 无功状态.根据中华人民共和国电力行业颁发的标 准DL/T645—2007《多功能电能表通讯协议》,对电能 计量有功和无功功率的几何表示的定义是:首先把 测量平面用竖轴和横轴划分为4个象限(见图1), 右上角为I象限.按逆时针方向依次为Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ象 限.横轴向右表示输人有功功率(+),横轴向左表示 输出有功功率(一),竖轴向上表示输入无功功率 (+),竖轴向下表示输出无功功率(一),这样就有: 收稿日期:2008—12—05 作者简介:章莹(1976一),女,大学本科,现从事电能计量工作. 1)I象限,输入有功功率(+),输入无功功率(+); 2)Ⅱ象限,输出有功功率(一),输入无功功率(+); 3)Ⅲ象限,输出有功功率(一),输出无功功率(一); 4)Ⅳ象限,输人有功功率(+),输出无功功率(一). 图中的横轴表示电流向量,(固定在横轴向右), 电压向量用来表示当前电能的传送方向,并相对 于电流向量具有相位角p,逆时针方向相角为正. 输入有功功率输入有功功率 输入有无功率Uu2一, gt;lt;,uu ///ⅡI(L),\S,. \/\/ 1 一 /// Uu3,,Uu4 俞入有:I己功率 注1:图示参照GB/T17882—1999附录E,图E1. 注2:本图的参考矢量是电流矢量(取向右为正方向). 注3:电压矢量随相角改变方向. 注4:电压和电流间的相角在数学意义上取正(逆时针方向). 图1电能四象限图 江西电力第33卷2009年第3期33 2无功四象限图分析负荷性质(以U相 为例) 1)当电压处于时,电流厶滞后于相电压 ,用电性质为正向潮流感性负荷.电压处于I象 限范围内,输人有功功率,输入无功功率.用户负荷 性质为正向潮流的感性负荷. 2)当电压处于时,电流,Ⅱ超前于相电 压一,用电性质为反向潮流容性负荷.电压处于Ⅱ 象限范围内,输出有功功率,输入无功功率.用户负 荷性质为反向潮流容性负荷. 3)当电压处于时,电流厶滞后于相电 压一,用电性质为反向潮流感性负荷.电压处于Ⅲ 象限范围内,输出有功功率,输出无功功率.用户负 荷性质为反向潮流感性负荷. 4)当电压处于时,电流L超前于相电压 时,用电性质为正向潮流容性负荷.电压处于Ⅳ 象限范围内.输入有功功率,输出无功功率.用户负 荷性质为正向潮流容性负荷. 3无功四象限的设置及应用 如在电厂上网计费点安装一块DSSD5型全电 子式多功能电能表.如图2所示,分析无功计量的几 种情况. 图2电能计量的潮流图 电厂在发电时,向系统大网输送有功功率,这时 无功就存在两种状态:系统大网输送无功功率或从 系统大网吸收无功功率.当电厂接受