对现行功率因数调整电费政策的修改建议

邓 琼

（黄石供电公司，湖北 黄石 435002）

对现行功率因数调整电费政策的修改建议

邓 琼

（黄石供电公司，湖北 黄石 435002）

对现行功率因数调整电费标准进行实算分析，指出现行的无功电价政策在进一步提高用电企业功率因数上存在的不足，提出修改现行无功电价政策的相关建议。

无功补偿；功率因数；节能降损

功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一项重要技术指标。为激励用户侧开展无功负荷管理，我国从1983年开始执行《功率因数调整电费办法》（以下简称《办法》），目的是提高用户的功率因数并保持其均衡，以此提高供用电双方和社会的经济效益。

《办法》实施后，在一定程度上激励了用户侧参与电能质量的改善，有利于无功就地补偿，提高电压质量，减少供电线路损耗。不过近年来随着我国经济的快速发展，电力用户种类和数量较1983年《办法》制定时已发生了较大变化。现行《办法》中的用户分类体系和奖惩标准在进一步提升电压质量、提高电网经济运行等方面受到了限制。本文将从降损节能角度出发，分析《办法》在实际运用中存在的不足，并提出相关建议。

1 国内现行无功电价政策

1.1《供电营业规则》中对用户功率因数实行的奖惩依据

根据功率因数公式

《供电营业规则》第41条规定：无功电力应就地平衡，用户需在提高用电自然功率因数的基础上，根据有关标准来设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。除电网有特殊要求的用户外，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列要求：100 kVA及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上；其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上；农业用电，功率因数为0.80以上。

凡功率因数不能达到上述规定的新用户，供电企业可拒绝接电。对已送电的用户，供电企业应督促和帮助用户采取措施，提高功率因数。对在规定期限内仍未采取措施达到上述要求的用户，供电企业可中止或限制供电。

1.2《办法》对功率因数标准及其适用范围的规定

1983年的《办法》规定了功率因数标准及其适用范围：①功率因数标准0.9，适用于160 kVA以上的高压供电工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3 200 kVA及以上的由高压供电的电力排灌站；②功率因数标准0.85，适用于100 kVA（kW）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户）、100 kVA（kW）及以上的非工业用户和100 kVA（kW）及以上的电力排灌站。

比如：假设某用户功率因数执行标准为0.9，某月该用户功率因数完成值为0.87，供电部门将根据功率因数调整表的标准，对该户加收15%的电费。

单一制功率因数调整电费=目录电度电费×功率因数调整电费增减率%。

两部制功率因数调整电费=（基本电费+目录电度电费）×功率因数调整电费增减率%。

2 现行无功电价政策存在的问题

2.1 高功率因数时电费调整不合理

按照功率因数电费调整考核标准绘制关系曲线，发现功率因数电费调整率与功率因数呈分段线性化关系，如图1所示。

数学语言有自身的特点，即符号性、概括性、逻辑性。一个词语的理解不到位，就会导致整个题目解决失败。所以数学逻辑的学习很重要。例如：不大于、任意、都、不都、或、且、恒成立、至少等含义的理解，对解题都有重要作用。在平时教学过程中，注意建构一些典型的数学模型，积累它们的解题方法。

图1 用户功率因数与月电费调整率关系

由图1可以看出，奖惩电费比重对功率因数低的客户影响较大，越低影响越大，但当用户的实际功率因数大于标准值时，减免电费的幅度变化不大。当功率因数大于0.95时，电费减少幅度基本不变，不利于用户功率因数的进一步提升，与电力系统的实际需要不一致。

2.2 现行考核标准较低，无功就地平衡率不高

现行功率因数考核标准分为0.80、0.85、0.90和不考核4个等级。若有100万kW的用电负荷，按0.80～0.90的考核标准，电网还需异地补偿无功负荷47万～74万kvar，由此形成长距离的无功输送，影响了电网电压质量下降，同时线路损耗增加。

2.3 无功异地补偿将造成较大的电能损耗

整个输、变、配电网中无功异地补偿产生较大的无功电流，造成较大的电能损耗。研究表明，功率因数从0.60上升到0.95时，电能损耗下降60%；功率因数从0.50上升到1.0时，电能损耗则下降75%。

2.4 考核方法单一

目前功率因数考核普遍采用的是月度平均功率因数，即通过安装采用多功能表计，按月计量有功和无功电量，算其平均功率因数，供电部门每月根据功率因数调整电费表进行电费考核，并不能动态反应用户的实时无功情况，当上半个月功率因数很低时，下半个月用户可以采用超发无功、过补偿来实现全月功率因数的合格，以此规避电费考核，但实际该用户已给电网造成了电压质量异常、线损增加的结果。

3 算例分析

以湖北黄石地区某炼钢企业为例进行实算分析。该电力客户受电点有S9型变压器10台，容量共计9 350 kVA，运行方式为分列运行（即10台变压器一次母线并列运行，二次母线用联络断路器联络。正常运行时，联络断路器是分断的，这时变压器通过各自的二次母线供给各自的负荷）。用电客户的无功补偿装置总容量为3 000 kvar，功率因数考核标准为0.90。

3.1 计算用相关依据

（1）供电线路为LGJ-240导线，线路长度2.2 km。

（2）客户计量方式为高供低计，计量点在主变低压侧。

（3）实测日平均电压为6.2 kV，24 h电流见表1。

（4）线损率计算依据《电力网电能损耗计算导则》（DL/T 686—1999），配电线代表日的总损耗电量为

式中：Iav(0)为0节点日平均电流，A；Req为配电线铜损等值电阻；ΔP0(j)为第j节点公用配电变压器的额定短路损耗功率（铜损和铁损），kW。

（5）计算软件采用华中电网有限公司技术中心线损项目组编制的电网线损理论计算与分析系统(V3.0)。

（6）电价标准：根据国家发改委价格[2009]323号电价文，该企业电度电价为0.523 4元/kWh。

（7）电费计算公式（假设该户不执行分时电价）：两部制功率因数调整电费=（基本电费+目录电度电费）×功率因数调整电费增减率%

3.2 计算结果

（1）按照不同的无功出力计算出当天送往该企业的线路损耗率如表2所示。

表1 供电线路实测24 h电流 A

（2）奖惩电费表如表3所示。

（3）损耗折算电费对比如表4所示。

从表4中可以看出，按以上的假设条件，客户积极开展无功补偿，功率因数从0.83提高到0.91，可以少罚1 681.16元。此时线损电量减少667.95 kWh，铜损减少239 kWh，折算成电费为474.65元。对于客户而言，由于功率因数提高，让供电企业减少了906.95 kWh的电能损耗，节约474.65元电费，企业本身也因此少罚1 681.16元，调整电费对客户提升功率因数起到了正向激励作用。客户功率因数达到0.9以后，在供电企业电能损耗依然存在的前提下，功率因数调整电费以奖励客户为主。该企业功率因数完成值如果从0.91提高到0.99，得到供电企业奖励的电费增加了276.35元，于此同时，供电企业供电损耗的电量实际减少了677.49 kWh，折算电费为354.6元，两者相差78.25元，奖励电费低于损耗减少电费，对用户改善功率因素的激励不足。一般而言，当用电企业完成的功率因数超过0.9之后，企业由于所得收益不明显，便不再关注无功补偿，不利于线路降损和节能降耗活动的开展。

（4）如果供电线路增加至4 km，则理论计算数据如表5、表6所示。

功率因数从0.91增加到0.99，奖励电费增加依然是276.35元，但是损耗电量实际减少了760.69 kWh，折算电费为398.15元，两者相差121.8元，也就是说传输距离越长，功率因数奖惩电费的幅度相对电能损耗的下降越小，激励效果越弱。

表2 某企业5种无功方案下的线路损耗率（2.2 km）

表3 奖惩电费

表4 损耗折算电费对比

表5 某企业5种无功方案下的线路损耗率（4 km）

表6 损耗折算电费对比

4 建议

无功补偿是一项投资少、收效快的节能降损措施。加强用户侧无功负荷管理，提高用户侧功率因数，可以提升电压质量，降低电网电能损耗。结合实例计算，本文提出如下建议：

（1）功率因数调整电费的约束力度应不低于用户侧的无功补偿投入成本。建议调大功率因数调整电费的幅度，鼓励用户更好的开展无功补偿，实现无功的就地平衡，提升电网节能降耗水平。

（2）建议提高和细化功率因数的考核标准，将0.8、0.9和0.95这3个标准分别调整为0.85、0.90、0.95，将用电容量作为主要的分界标准，少数用电容量很大的用户，可以将0.98或者1作为功率因数标准水平。为保证电网安全经济稳定运行，电网尖峰时段可考虑设置更高的功率因数考核标准，如：0.98。

（3）采用月度平均功率因数作为考核指标，无法精确计算用户负载变化引起的电压和线损的变化，违背了电力系统功率实时平衡的客观规律。建议采用分时功率因数和功率因数合格率作为考核标准，例如：某企业功率因数执行标准为0.9，则通过特定的计量装置，按小时取点，按月计算该企业小时功率因数达到或超过0.9的比重，电力部门用此比重作为执行无功电价考核的依据。

（4）扩大功率因数调整客户的范围。根据电力客户无功管理原则及国外无功管理经验，建议扩大功率因数调整客户范围，将功率因数调整客户范围扩大到50 kVA（kW）及以上电力客户，更好地实现无功就地平衡。国家也可明确将50 kVA（kW）及以上的临时用电客户纳入功率因数考核范围，具备条件的地方可将更低标准容量的客户纳入考核范围。

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