465+j65 520kV 2X750 S06+jl74 230kV1用电侧负荷力率低形成了长距离输 送无功潮流局面606+jl42 '141+jTT如用户有功负荷为100万kW、功率因数按 0.85〜0.9计算，就有48~62万KVAR的无功 负荷需要由电网供给，而变电站又没有无功 提供，它装的电容器只补偿变压器的无功损 失，因此，形成了无功的长距离输送局面图1、2、3是我国电网长距离输送无功 潮流典型图例（不是同一时刻潮流；单位： MVA）这是造成电网线损高和电压质量差的根 本原因图3括弧中的数据是投入7.5Mvar 后的潮流圈2:220 kV^电站无功画疏j5020kV148+j48112.6kV 2x31.5 10.6kV|= CO = 1 ?弄+j 1222.6+j 12. 2 (4. 7) 22. 6+j 12 (4. 5)图3： llOkV^电站无功面貌用电侧负荷功率因数维持多少好how mach should power factor of demand side maintain朱军飞，唐寅生，周全仁（湖南电力调度通信中心湖南长沙410007）摘要：用电侧负荷功率因数维持多少好？这是一个既关系到用户，也关系到全网安全、优质、经济运行的 重要问题。
从电网安全优质经济需要出发，考虑补偿技术及电子技术发展的实际情况，提出了无功要做到 就地平衡，用电侧负荷功率因数维持1.0好的看法，并用实例说明了正确性同时提出关于维持用电侧负 荷功率因数1.0的技术政策建议关键词：功率因数；无功；优化；线损；电压0前言用电侧负荷功率因数是用户从电网中使用有功的同时使用多少无功的指标体现它是一 个既关系到用电侧，也关系到全网安全、优质、经济运行的重要的用电指标用电侧负荷功 率因数保持多少好？尚无统一的认识，讨论研究的也甚少，目前我国执行的几乎是几十年不 变的低功率因数考核政策，人们的认识也存在误区，这是造成我国电网线损高和电压质量差 的根本原因笔者从研究10-500 kV电网的无功优化［1~7］问题中得出结论：无功要做到就地 平衡，用电侧负荷功率因数维持1.0好下面以1个110 kV电网的无功优化结果说明结论 的正确性2用电侧负荷功率因数维持1.0可以 降损稳压110kV团山地区无功优化前、后潮流计算结果可以充分说明结论的正确性计算网络 含220 kV、110kV变压器和110kV线路）表1：大方式110 kV变电站和用户无功负荷优化结果 单位：MVA用户名称淦田 淦牵 录口 杨家岭庆云山 东湖 南华山张家园 601 331 E负荷初值 3.2+j1.6 12+j 6.0 13+j8.0 1.0+j0.5 12.1+j6.2 20.6+j12 7.3+j4.8 25.2+j13 21.8+j12 10+J5.0 126.2+J69.1 变电站负 3.2+j0.44 12+j0.20 13-j0.86 1.0+j0.1912.1-j0.520.6-j1.37.3-j0.1425.2-j2.321.8+j0.110+j0.09 126.2-J1.99 荷优化用户无功 3.2+j0 12+j0 13+j0 1.0+j0 12.1+j0 20.6+j0 7.3+j0 25.2+j0 21.8+j0 10+j0 129.2+J0负荷优化表2：大方式优化前后电压 高电压 低电压 优化前 115 kV 113 kV 优化后 115 kV 114 kV 表3：优化前、后线损降低表运行方式110kV网损220kV变压器损失(MW)总计(MW)线路 (MW)变压器(MW)合计 (MW)潮流0.430.280.710.2700.98最大优化0.330.180.510.2000.71差0.100.100.200.0700.27-%23.335.7128.1625.9327.55从图4、5 (单位：MVA)看出，优化前等值在110 kV变电站10 kV母线上用户无功负 荷总量为69.11Mvar。
系统经220变压器需要送出126.81+j58.8 MVA，再经110 kV线路和 变压器送到用户优化后，用户无功负荷总量为0，做到了就地平衡，220变压器送出的功 率为126.67- j1.07 MV原通过变压器和线路中的无功减少了，电流小了；同时，电网的优 化无功补偿使得每条线路都有一个无功分点且在本线中点，就每条线路而言，似直流线路 过剩无功也不会流入10 kV网络，这就是降损和提高电压质量的原因大负荷方式优化情况 见表1~ 3J 220kV10kV自动电压控制( AutomaticVoltage Control, AVC)是指在自动装 置的作用和给定电 压的约束条件下，发 电厂(机)的励磁， 变电站和用户的无 功补偿装置的出力 以及变压器的分接 头都能自动的进行淦田1153.2+j0. 44126.67-j1.070 j— 30 j31 OJ-Lno of31 D J-渌口 3 31 6 01 杨冢岭113 113 115 1152013-j0.8610+j0.0 92 1. 8+j0.1130+j0. 19南华山1157.3 2-J0.20.66尹0.6 |67-j0.6东湖1152 0. 63=J1. 33用电侧负荷 功率因数维持 1.0是做好全网 AVC的基础淦牵11512+J0.0 2图4：优化潮流张冢园 庆云山115 11525. 2-j2.2 8 1 2. 07=J 0. 5220kV10kV维持1・0是做好全网AVC的基础。
4用电侧负荷 力率维持1.0对 用户也有好处(1) 保证电压质量 淦田1 13 电网中没有无 3.2+j1.功长距离输送，减小 了电网首、末两端和 白天、黑夜之间的电压波动，电压维持在额定值附近运行2) 可以较快收回 投资成本，获取效益70 31126.81+j58.86ay淦牵11312+J4.0渌口 3 31 6 01 杨冢岭114 113 115 11513+j7.0 10+j2.021.8+j10. 1.0+j0. 4094 091图5：初始潮流H12南华山1147.3 2-j3.320.66+j10.7169+j10.61张冢园 庆云山114 11425. 17+j12.0 12. 07 + j5. 0调整，使其注入电网的无功，逐渐接近电网要求的最优值，从而使全网有最优或接近最优的 无功电压潮流，达到全网电压好和线损低的目的自动控制和全 网最优无功潮流是 AVC的两个特征用 电侧负荷功率因数在用户侧安装电容器可实现无功就地补偿电容器价格较低，同时，考虑到提高功率因 数有奖励政策，所以安装电容器可以较快收回投资成本，获取效益例如，用电负荷为10MW用户，功率因数从0.85提高到1.0需要增加电容器6.4Mvar。
用密集型电容器，加开关、小电抗、可控电抗器和安装费约80万元而功率因数从0.85 提高到1.0，扣减电费为3%，全月可获益约3.9万元，20个月即可收回而电容器的折旧 年限在10年以上5维持用电侧负荷功率因数1.0的技术条件已经具备• 基于MCR的SVC磁控电抗器(Magnetically Controlled Reactor-MCR)[8.与电容器组成的静止补偿装置 SVC(Static Var Compensate)，可以使无功输出得到平滑、且大范围的调节，完全可以准 确的控制用电力率• 电子计算机的计算、通信、控制和网络技术的发展，可以作到实时测量、传输和准确 控制6关于维持用电侧负荷功率因数1.0的技术政策建议(1) 继续贯彻现行的“功率因数调整电费办法”为适应高电压大容量电网的迅速发展，进一步学习认识提高用电功率因数的意义，纠正 把用电功率因数标准值视为最好值的认识误区，利用一切形式积极宣传和引导用户提高用电功率因数2） 一年内积极试点在一年内，选取不同类型用户，采用基于MCR的SVC技术进行提高力率的试点工作3） 三年目标用考核用户功率因数（或注入电网无功）的实时值法代替现行的月功率因数加权平均值 法。
采样周期不得大于1分钟减收或增收电费标准不变◊ 400V或用电在50kVA及以下的10kV用户均考核功率因数◊ 用电在10kV、50kVA以上或在10kV以上电网用电的用户考核其注入电网无功实时 值最优法减收或增收电费办法可参照功率因数的减收或增收电费标准4） 五年发展功率因数（或注入电网无功实时值）达不到1.0 （或要求值）的要增收电费其余按三 年标准7参考文献[1] 李福存，超高压交流输电系统无功经济运行问题[R].北京：中国电力科学研究院，1998[2] 唐寅生，超高压电网感性无功功率补偿设计方法，电网技术，1996,4： （38〜39）.[3] 唐寅生，周全仁，冯 辉110kV常德电网自动电压控制（AVC）研究电力设备，2001，2.3： （54〜58）.[4唐寅生，周全仁，周铁强，湖南500 k电网自动电压控制方法研国电力，2001，8： （31~34）[5] 唐寅生、李碧君，电力系统OPF全网最优无功的经济压差算法及其应用，中国电力，2000， 9：（42~44）.[6] 唐寅生，变电所无功补偿容量设计的新方法，电力建设，2001，1：（13〜15）收稿日期2002-06-10[7] 陈伯超著，新型可控饱和电抗器理论及应用，武汉水利电力大学出版社，1999。