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【摘 要】根据生产实际需求，对电网功率因素未达标原因进行剖析，并提出改良建议，对功率因数控制方式进行完善。
【关键词】电网；功率因数；控制；措施
电网中，有功功率耗损的视在功率百分比可被称之为功率因数。功率因数越高，则电路中有功功率耗损程度越小，无功耗损越低。也就是说，功率因数越高，有功功率的有效利用率越高，整个电网系统的运行效益越理想。所以，采取有效方法，对功率因数加以公职，尽量提高供电设备的有效利用率，降低线路耗损，改善供电质量，才能实现节能减耗，提高企业生产效益的发展目标[1]。在电网用户用电期间，大量交流用电设备处于感性负载的情况下，最终致使用电设备除了要消耗大量有功功率，还需获得无功功率的供给，功率因数就此诞生。在这种情况下，随着用电设备数量的增长，供电系统无功功率耗损越大，功率因数也就越低。减少电网无功功率的损耗，是提高功率因数的有效方法。用户使用感性设备所需的无功功率主要来自于并联电容器，在电容器的补偿作用下，负荷最低值在规定值以下，就会出现向电网倒送无功功率的现象。而电力公司对该现象是明令禁止的，电力部门根据高压用户在高峰负荷时的功率因素进行了设定，一般不可低于0.9，同时以功率因素作为设置的依据。用户的电费、奖罚额度一般为实际用电费用的0.84%～71%，也就是说，罚款金额最高可达到实际使用费用的71%，最低为实际使用费用的0.84%。
1原因分析
在过去，功率因素控制情况良好，均会超过0.90，能获得电费奖励。自1999年供电局更换计量仪表以来，功率因素常常会出现无法达标的现象[2]。近年来，汽轮机改造、生产方式产生了天翻地覆的改变，不达标的事件的发生率也随之增长。
传统的控制模式无法满足当代供电系统对功率因素的需求，经笔者调查获悉，造成这一现象的原因主要有以下几点：
（1）发电负荷一般会比用电负荷更高，由发电外供。供电部门使用功率因数计量计算过程中，倒送有功功率电量将不被计入功率因数计算，否则会对有功电量产生影响，最终导致功率因数比规定最小值更低。
（2）供电部门会结合发电机并网发电的实际情况，最终确定功率因数。功率因数计算公式为：
在自发电过剩对外电网输出的过程中，倒送有功功率电量则不被计入功率因数计算公式中。通常情况下，会利用EWMI型多功能电子表进行测量。该计量表为双向电度表，应用性能佳，广大用户均适用。它能够计算出用户供电良率、消耗的无功电量以及倒送的无功电量。功率因数大小计算公式为：
根据该公式，最终计算可得出发电外供期间，外送有功功率不但不会被计入功率因数，还会将外送无功功率电量纳入功率因数的计算范围内。所以，公司在自发电机并网发电的过程中，功率因素的控制将成为极端情况下的控制，也就是说，不仅要确保自发无功电量无外送，还要将吸收电网的无功功率降到最小。
（3）发电机使用时间过长，所以部分构件已严重磨损，自发电量变化幅度越来越大，最终会致使公司电网无功功率要么是欠补偿，要么是过补偿，无功功率电量计算受到影响始终无法达到标准值。
（4）由于工作人员技术有限，缺乏责任感，班组内缺乏培训，管理制度不够严格，导致工作人员未按照规范执行各项操作[3]。
2改进措施
2.1提高用电负荷率
发电机在并网发电过程中，供电部门对该电网系统功率因数的计量计算，一般是利用消耗由供电量与视在功率电量的比的方法[4]。当自发电向电网外供时，外供有功电量则被忽略不计。但是外供的无功电量则需要被计入视在功率电量中，因此最终所得结果会与实际功率因数存在一定差异。功率因数计量计算方法一经设定便不可随意更改，倘若需要调整功率因数，则主要透过降低自发电外供的方式解决。在电网运行过程中，结合实际发电量适当调整电源，提升发电电源端的用电负荷率，能有效降低自发电的对外输出。如果在这种情况下，自发电对外输出量依然居高不下，则可运行小发电，降低有功发电量。
2.2采用无功功率双方控制方式
在过去，工作人员一般会将功率因数表作为监控元件控制功率因数，该方法较为简单明了，不过控制效果却并不理想，显示功率与实际计量计算功率因数不相符。因此这种功率因数控制方式并不适合在该公司使用，相较之下，使用无功功率控制法，该问题就能迎刃而解。
2.3加强维护保养，
会对发电机组无功波动大小产生影响的因素有很多种，主要包括电磁和机械，其中以励磁机的机械原因最为常见。据笔者多年经验来看，导致这一问题的原因主要包括以下几方面：整流子换向器使用时间过长，未经保养或维护，导致部分构件无法正常使用，最终引起偏差；炭刷接触面不够光滑，导致接触不良；炭刷上弹簧压力不均匀。因此，定期更换、保养在整流子，对整流子间隔槽进行清理很有必要。可使用干净的白布擦拭整流子表面，确保整流子表面干净无脏污，调整炭刷弹簧压力，这些行为均有利于减少对发电组无功波动的不良影响。
2.4加强培训考核
可定期举办与功率因数控制方式内容相关的培训，提高工作人员专业技能，通过实践锻炼使工作能源能够熟练掌握操作方式[5]。改变功率因数根据实时监测结果，进行及时调整，以确保控制效果更为理想。设立功率因数控制奖惩制度，对功率因数控制得最为理想的组织单位一定奖励，对当月功率因数控制得不够理想的组织单位一定惩罚，并作出适当指导。此外，每个月召开一次例会，用于进行工作汇报以及经验的交流，增强各部门间的联系。
3效果
自控制方案实施以来，半年内该公司控制因数不达标次数仅为1次，相较于实施前半年不达标5次已明显获得改善，由此可见，使用该方案能获得理想的控制效果，适合推广应用。
4结束语
综上所述，采取有效措施，调整功率因数，对减少线路损耗，改善供电质量，优化供用电设备工作效率，实现节能减耗，提高效益的生产目标大有裨益。因此，对改进功率因数控制方式的研究还应继续进行，为增强电能有效利用率提供更多的技术支持。
参考文献
[1]冯莹.数字控制有源功率因数校正技术的应用研究[J].数字技术与应用，2014（4）：3-4.
[2]邝镜垣.关于改善供电功率因数分析[J].中国新技术新产品，2014（6）：122-123.
[3]孙忠群.提高功率因数的意义和方法[J].山东工业技术，2014（4）：97.
[4]陈小娟.试析提高功率因数与节能降损的关系[J].科技与企业，2014（9）：324.
[5]史利强.功率因数调整电费中功率因数计算释义[J].农村电工，2014（5）：45.
【关键词】电网；功率因数；控制；措施
电网中，有功功率耗损的视在功率百分比可被称之为功率因数。功率因数越高，则电路中有功功率耗损程度越小，无功耗损越低。也就是说，功率因数越高，有功功率的有效利用率越高，整个电网系统的运行效益越理想。所以，采取有效方法，对功率因数加以公职，尽量提高供电设备的有效利用率，降低线路耗损，改善供电质量，才能实现节能减耗，提高企业生产效益的发展目标[1]。在电网用户用电期间，大量交流用电设备处于感性负载的情况下，最终致使用电设备除了要消耗大量有功功率，还需获得无功功率的供给，功率因数就此诞生。在这种情况下，随着用电设备数量的增长，供电系统无功功率耗损越大，功率因数也就越低。减少电网无功功率的损耗，是提高功率因数的有效方法。用户使用感性设备所需的无功功率主要来自于并联电容器，在电容器的补偿作用下，负荷最低值在规定值以下，就会出现向电网倒送无功功率的现象。而电力公司对该现象是明令禁止的，电力部门根据高压用户在高峰负荷时的功率因素进行了设定，一般不可低于0.9，同时以功率因素作为设置的依据。用户的电费、奖罚额度一般为实际用电费用的0.84%～71%，也就是说，罚款金额最高可达到实际使用费用的71%，最低为实际使用费用的0.84%。
1原因分析
在过去，功率因素控制情况良好，均会超过0.90，能获得电费奖励。自1999年供电局更换计量仪表以来，功率因素常常会出现无法达标的现象[2]。近年来，汽轮机改造、生产方式产生了天翻地覆的改变，不达标的事件的发生率也随之增长。
传统的控制模式无法满足当代供电系统对功率因素的需求，经笔者调查获悉，造成这一现象的原因主要有以下几点：
（1）发电负荷一般会比用电负荷更高，由发电外供。供电部门使用功率因数计量计算过程中，倒送有功功率电量将不被计入功率因数计算，否则会对有功电量产生影响，最终导致功率因数比规定最小值更低。
（2）供电部门会结合发电机并网发电的实际情况，最终确定功率因数。功率因数计算公式为：
在自发电过剩对外电网输出的过程中，倒送有功功率电量则不被计入功率因数计算公式中。通常情况下，会利用EWMI型多功能电子表进行测量。该计量表为双向电度表，应用性能佳，广大用户均适用。它能够计算出用户供电良率、消耗的无功电量以及倒送的无功电量。功率因数大小计算公式为：
根据该公式，最终计算可得出发电外供期间，外送有功功率不但不会被计入功率因数，还会将外送无功功率电量纳入功率因数的计算范围内。所以，公司在自发电机并网发电的过程中，功率因素的控制将成为极端情况下的控制，也就是说，不仅要确保自发无功电量无外送，还要将吸收电网的无功功率降到最小。
（3）发电机使用时间过长，所以部分构件已严重磨损，自发电量变化幅度越来越大，最终会致使公司电网无功功率要么是欠补偿，要么是过补偿，无功功率电量计算受到影响始终无法达到标准值。
（4）由于工作人员技术有限，缺乏责任感，班组内缺乏培训，管理制度不够严格，导致工作人员未按照规范执行各项操作[3]。
2改进措施
2.1提高用电负荷率
发电机在并网发电过程中，供电部门对该电网系统功率因数的计量计算，一般是利用消耗由供电量与视在功率电量的比的方法[4]。当自发电向电网外供时，外供有功电量则被忽略不计。但是外供的无功电量则需要被计入视在功率电量中，因此最终所得结果会与实际功率因数存在一定差异。功率因数计量计算方法一经设定便不可随意更改，倘若需要调整功率因数，则主要透过降低自发电外供的方式解决。在电网运行过程中，结合实际发电量适当调整电源，提升发电电源端的用电负荷率，能有效降低自发电的对外输出。如果在这种情况下，自发电对外输出量依然居高不下，则可运行小发电，降低有功发电量。
2.2采用无功功率双方控制方式
在过去，工作人员一般会将功率因数表作为监控元件控制功率因数，该方法较为简单明了，不过控制效果却并不理想，显示功率与实际计量计算功率因数不相符。因此这种功率因数控制方式并不适合在该公司使用，相较之下，使用无功功率控制法，该问题就能迎刃而解。
2.3加强维护保养，
会对发电机组无功波动大小产生影响的因素有很多种，主要包括电磁和机械，其中以励磁机的机械原因最为常见。据笔者多年经验来看，导致这一问题的原因主要包括以下几方面：整流子换向器使用时间过长，未经保养或维护，导致部分构件无法正常使用，最终引起偏差；炭刷接触面不够光滑，导致接触不良；炭刷上弹簧压力不均匀。因此，定期更换、保养在整流子，对整流子间隔槽进行清理很有必要。可使用干净的白布擦拭整流子表面，确保整流子表面干净无脏污，调整炭刷弹簧压力，这些行为均有利于减少对发电组无功波动的不良影响。
2.4加强培训考核
可定期举办与功率因数控制方式内容相关的培训，提高工作人员专业技能，通过实践锻炼使工作能源能够熟练掌握操作方式[5]。改变功率因数根据实时监测结果，进行及时调整，以确保控制效果更为理想。设立功率因数控制奖惩制度，对功率因数控制得最为理想的组织单位一定奖励，对当月功率因数控制得不够理想的组织单位一定惩罚，并作出适当指导。此外，每个月召开一次例会，用于进行工作汇报以及经验的交流，增强各部门间的联系。
3效果
自控制方案实施以来，半年内该公司控制因数不达标次数仅为1次，相较于实施前半年不达标5次已明显获得改善，由此可见，使用该方案能获得理想的控制效果，适合推广应用。
4结束语
综上所述，采取有效措施，调整功率因数，对减少线路损耗，改善供电质量，优化供用电设备工作效率，实现节能减耗，提高效益的生产目标大有裨益。因此，对改进功率因数控制方式的研究还应继续进行，为增强电能有效利用率提供更多的技术支持。
参考文献
[1]冯莹.数字控制有源功率因数校正技术的应用研究[J].数字技术与应用，2014（4）：3-4.
[2]邝镜垣.关于改善供电功率因数分析[J].中国新技术新产品，2014（6）：122-123.
[3]孙忠群.提高功率因数的意义和方法[J].山东工业技术，2014（4）：97.
[4]陈小娟.试析提高功率因数与节能降损的关系[J].科技与企业，2014（9）：324.
[5]史利强.功率因数调整电费中功率因数计算释义[J].农村电工，2014（5）：45.