四象限无功定义及应用.doc

四象限无功的定义及应用四象限无功的定义及其应用无功功率是有方向的，电网向用户的无功作为正向，反之用户向电网倒送无功就是反向电能计量无功四象限的定义以以下图：输入有功（＋A）iⅣ（-RC）Ⅰ顺时Φ输出无功（-R）输入无功（＋R）ΦⅢ（-RL）Ⅱi输出有功（-A）图中：A——有功电能；R——无功电能；RL——感性无功电能；RC——容性无功电能丈量平面的竖轴表示电压向量?（固定在竖轴），瞬时的电流向量用来表示当前电能的传递，并相关于电压向量?拥有相位角Φ，顺时针方向相角为正把丈量平面用竖轴和横轴划分为四个象限右上角为Ⅰ象限，右下角为Ⅱ象限，依此按顺时针方向为Ⅲ、Ⅳ象限竖轴向上表示输入有功（+A），竖轴向下/表示输出有功（-A），横轴向右表示输入无功（+R），横轴向左表示输出无功（-R）Ⅰ象限输入有功功率（+A）输入无功功率（+RL）Ⅱ象限输出有功功率（-A）输入无功功率（+R）CⅢ象限输出有功功率（-A）输出无功功率（-RL）Ⅳ象限输入有功功率（+A）输出无功功率（-R）C大家知道数学上也有个象限制义，其用直角坐标系的水平轴的正向表示0°，以逆时针方向旋转，0－90°为第一象限，90°－180°为第二象限，180°－270°为第三象限，270°－360°为第四象限，可以发现同上图恰巧相反。

第一让我们看上图的第一象限，当电流在一象限时，因为其规定顺时针旋转为正，那么按常理“正”应是超前，一象限是电流超前电压0－90°，依据电工基本理论，容性负载电流超前电压，感性负载电流滞后电压，超前则应是容性，而上图中一象限无功标的是感性，两者相反，所以关于上图规定的瞬时针旋转为“正”的定义应理解为电流滞后电压，而不可以按平时经验理解为电流超前电压此刻看来这类表示方法不太简单理解，主要原由是它的定义同人们日常生活的关于“正负”看法以及工程中广泛使用的数学上的四象限表示方法不同，很简单混淆例子：假定有一个小水电用户，丰水期向电网输电，枯水期从电网受电，安装了一台新联DTSD106-3X型计量正、反向有功和四象限无功的电子式多功能电能表又假定该用户在用电时，使用自动无功赔偿装置对无功进行赔偿：在发电时对同步电机的励磁系统进行自动调理，调整无功输出其运转曲线如图：在0到T4这段时间用户用电，有功为正，用P+表示，在T4到T7这段时间里用户发电，有功为负，用P-表示依据四象限无功的定义，有功为正、无功也为正时，为第Ⅰ象限无功，假如把第一、二、三、四象限无功用QI、QII、QIII、QIV表示，则依据图3有：QI=Q1+Q3，QII=Q5+Q7，QIII=Q6，QIV=Q2+Q4因为该用户安装的是DTSD106-3X型两方向四象限无功电子式多功能电能表，所以上述六个数据P+、P-、QI、QII、QIII、QIV都能从该电能表中读出。

关于图中所示用户的用电部分可能有三种计算力率的方法：第一种：cos第二种：cos第三种：cosP1(P)2(Q1Q2Q3Q4)22P(P)2(Q1Q3)23P(P)2(Q1Q2Q3Q4)2第一种状况，相当于电表无功计量模式中感性无功等于感性无功加容性无功的模式为了降低力率，感性无功和容性无功都不可以大，所以需使用无功赔偿装置这类计算方法与提升力率的目的是切合的第二种状况，相当于止逆无功表，只计正向无功因为一般用户负载都是感性的，假如不加电容器进行无功赔偿，没有容性无功，利用这个公式计算的结果与第一种状况相同但是有些用户，用手动方法进行无功赔偿电容器的投切，白日投上去，夜晚不拉开，夜晚负载很轻，倒送无功这类状况下，计算出的力率大，凑近于1，依据第二种状况计算cos应该遇到奖励但假如按第一种状况计算cos，该用户夜晚倒送无功也加上，力率会变小，可能会受罚因为无论汲取无功，还是倒送无功都会增添线损，增高电压，对电网不利所以第一种算法好些，反响了力率的实质第三种状况相当于不只逆无功表，倒送无功，电表反转，计算出的力率更小，更达不到力率核查的目的关于发电用户供电公司也要核查其力率指标，也与收费挂钩。

但是与用电用户的相反，力率越凑近1，不是奖而是罚也就是说供电公司要求发电厂不可以全发有功，也一定发无功依据图中曲线所示，在在T4—T7这段时间该小水电用户属于发电用户，计算这段时间的力率也有三种方法：第四种状况：第五种状况：第六种状况：coscoscos4(P)5(P)6(P)P2(Q5Q6Q7)2P2(Q5Q7)2P2(Q5Q7Q6)2第四种状况核查发电用户比较合理关于图中的用户，在0—T7这段时间里既用电又发电，如何核查其力率更合理呢？假如令cos|用电表示用电时力率，cos|发电表示该用户发电时的力率，那么利用cos|用电则可以奖罚该用户用电时的完成力率状况，用cos|发电则可以奖罚发电力率完成状况公式以下：依据上边的解析我们就不难理解，为何很多用户要求将一、四象限无功相加作为正向无功，将二、三象限无功相加作为反向无功了组合无功的意思就是四象限无功相加减的结果。