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摘要：本文从功率因数调整电费办法着手，研究计量点功率因数对电费的影响。基于《功率因数调整电费办法》，以功率因数为0.9考核标准的大工业客户为研究对象，推导出计量点功率因数对电费的影响系数。分析结论表明，有功功率一定的情况下，计量点功率因数在0.95-1.0之间时，大工业客户电费支出最少。
关键词：客户，功率因数，影响，电费
Study on the relationship between tariff and power factor
YOU Shihong
Jiangsu Zhangjiagang Power Supply Company,City 215600
Abstract: Base on the Policy of Tariff Regulation by Power Factor;This paper study the relationship between tariff and power factor. According to the policy, this paper takes the client whose power factor criteria is 0.9 on as the object of the research. The influence coefficient that power factor adjust tariff is concluded. The conclusion shows, if power factor between 0.95 and 1.0, the client would pay the least tariff.
Key words: client; power factor; affect; tariff
中图分类号：F470.6 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
水利电力部、国家物价局《功率因数调整电费办法》（[83]水电财字第215号）文件规定了功率因数的标准值及其适用范围，拟订了电费的调整标准。根据这一办法，参与功率因数调整的客户电费包括功率因数调整电费。客户需要根据自身实际用电情况，在用电侧加装无功补偿装置。
由于功率因数大小对电网运行、客户电费存在影响，部分学者对影响情况进行了分析。文献[1]分析了功率因数调整电费现状及存在问题，分析了影响客户功率因数的因素，提出了功率因数考核标准的确定模型，研究了功率因数调整电费奖惩方式与力度。文献[2]分析了现有功率因数考核中存在的一些问题，探讨了分时段功率因数考核的新方法，通过案例分析得出功率因数分时段考核具有更好的实时性，能够更公正地评价客户的无功管理的结论。但这些研究并没有分析功率因数与考核标准偏差对客户电费的影响。
1 功率因数对电费影响的数学模型
为更好地研究功率因数对电费的影响，以考核标准值为0.9的客户为例建立研究模型。假定计量点电压为U，电流为I，功率因数为，使用时间为T，电费单价为D，在时间T内发生的电费总额为W。根据功率因数考核办法可得到如下计算式：
对上式进行归并，可简化为：
（1）
2 功率因数对电费的影响分析
上式（1）为功率因数对电费的影响的数学模型。因电压U、电费单价D、使用时间T不变，对式（1）进行如下分析：
2.1 假定电流I不变，根据代入法，可得出功率因数对电费W的影响系数K，如表1所示。从表1可知，在电流I不变的情况下，功率因数越大，应交电费W越多。
表1 电流I不变，功率因数对电费的影响系数表
以上分析基于电流I不变的基础上，不符合实际用电情况。实际上，在用电设备一定的情况下，根据能量守恒定律，电流I的有功分量保持不变。因此，电费W不会因功率因数的减小而导致电费减少。
为便于进一步分析电费W与功率因数的关系，将电流I分解成有功分量和无功分量。向量图如图1所示。
图1 电流I分解示意图
2.1 假定有功电流不变，由于，代入后，式（1）可进一步简化为：
（2）
由上式（2）可知，在不变的情况下，功率因数时，电费W保持不变。功率因数时，数值越小，应交电费W越大。
表2 有功电流不变，功率因数对电费的影响系数表
供电系统示意图如图2所示。计量点输入的有功电流为，无功电流为，无功补偿设备输出的补偿电流为，用电设备消耗的有功电流为，无功电流为。根据基尔霍夫电流定律，可得到如下公式：
（3）
从式（3）可知，用电设备的有功电流均通过计量点输入。在用电设备无功电流一定的情况下，无功补偿设备输出的无功电流越大，通过计量点输入的无功电流越小。由此可见，以有功电流不变为基础的分析符合实际用电情况。
图2 供电系统示意图
图3 电流不变，功率因数对电费的影响系数变化趋势图
3结论
从以上分析可知，有功电流不变，计量点功率因数与电费的关系为：
时，电费W减少0.75%；
时，每提高0.01，电费W减少0.15%；
时，每减小0.01，电费增加0.5%；
时，每减小0.01，电费增加1.0%；
时，每减小0.01，电费增加2.0%。
从以上研究情况可知，大工业客户应加强无功补偿设备管理，将计量点功率因数保持在0.95-1.0之间，使得电费支出最少。
参考文献：
[1]郭琳霞,程瑜,張粒子,黄海涛. 功率因数调整标准研究, 2008年中国国际供电会议论文集[C]. 1-4.
[2]潘恒,丁晓,徐爱华,陆伟伟,万秋兰. 用户无功考核新方法研究[J]. 电力需求侧管理,2009(3):19-22.
[3]水利电力部、国家物价局, (83)水电财字第215号, 关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知[R]. 1983.12.2.
作者简介：游仕洪（1979-），男，江苏张家港市供电公司营销部副主任，硕士研究生，工程师，从事电力营销、用电管理工作
关键词：客户，功率因数，影响，电费
Study on the relationship between tariff and power factor
YOU Shihong
Jiangsu Zhangjiagang Power Supply Company,City 215600
Abstract: Base on the Policy of Tariff Regulation by Power Factor;This paper study the relationship between tariff and power factor. According to the policy, this paper takes the client whose power factor criteria is 0.9 on as the object of the research. The influence coefficient that power factor adjust tariff is concluded. The conclusion shows, if power factor between 0.95 and 1.0, the client would pay the least tariff.
Key words: client; power factor; affect; tariff
中图分类号：F470.6 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
水利电力部、国家物价局《功率因数调整电费办法》（[83]水电财字第215号）文件规定了功率因数的标准值及其适用范围，拟订了电费的调整标准。根据这一办法，参与功率因数调整的客户电费包括功率因数调整电费。客户需要根据自身实际用电情况，在用电侧加装无功补偿装置。
由于功率因数大小对电网运行、客户电费存在影响，部分学者对影响情况进行了分析。文献[1]分析了功率因数调整电费现状及存在问题，分析了影响客户功率因数的因素，提出了功率因数考核标准的确定模型，研究了功率因数调整电费奖惩方式与力度。文献[2]分析了现有功率因数考核中存在的一些问题，探讨了分时段功率因数考核的新方法，通过案例分析得出功率因数分时段考核具有更好的实时性，能够更公正地评价客户的无功管理的结论。但这些研究并没有分析功率因数与考核标准偏差对客户电费的影响。
1 功率因数对电费影响的数学模型
为更好地研究功率因数对电费的影响，以考核标准值为0.9的客户为例建立研究模型。假定计量点电压为U，电流为I，功率因数为，使用时间为T，电费单价为D，在时间T内发生的电费总额为W。根据功率因数考核办法可得到如下计算式：
对上式进行归并，可简化为：
（1）
2 功率因数对电费的影响分析
上式（1）为功率因数对电费的影响的数学模型。因电压U、电费单价D、使用时间T不变，对式（1）进行如下分析：
2.1 假定电流I不变，根据代入法，可得出功率因数对电费W的影响系数K，如表1所示。从表1可知，在电流I不变的情况下，功率因数越大，应交电费W越多。
表1 电流I不变，功率因数对电费的影响系数表
以上分析基于电流I不变的基础上，不符合实际用电情况。实际上，在用电设备一定的情况下，根据能量守恒定律，电流I的有功分量保持不变。因此，电费W不会因功率因数的减小而导致电费减少。
为便于进一步分析电费W与功率因数的关系，将电流I分解成有功分量和无功分量。向量图如图1所示。
图1 电流I分解示意图
2.1 假定有功电流不变，由于，代入后，式（1）可进一步简化为：
（2）
由上式（2）可知，在不变的情况下，功率因数时，电费W保持不变。功率因数时，数值越小，应交电费W越大。
表2 有功电流不变，功率因数对电费的影响系数表
供电系统示意图如图2所示。计量点输入的有功电流为，无功电流为，无功补偿设备输出的补偿电流为，用电设备消耗的有功电流为，无功电流为。根据基尔霍夫电流定律，可得到如下公式：
（3）
从式（3）可知，用电设备的有功电流均通过计量点输入。在用电设备无功电流一定的情况下，无功补偿设备输出的无功电流越大，通过计量点输入的无功电流越小。由此可见，以有功电流不变为基础的分析符合实际用电情况。
图2 供电系统示意图
图3 电流不变，功率因数对电费的影响系数变化趋势图
3结论
从以上分析可知，有功电流不变，计量点功率因数与电费的关系为：
时，电费W减少0.75%；
时，每提高0.01，电费W减少0.15%；
时，每减小0.01，电费增加0.5%；
时，每减小0.01，电费增加1.0%；
时，每减小0.01，电费增加2.0%。
从以上研究情况可知，大工业客户应加强无功补偿设备管理，将计量点功率因数保持在0.95-1.0之间，使得电费支出最少。
参考文献：
[1]郭琳霞,程瑜,張粒子,黄海涛. 功率因数调整标准研究, 2008年中国国际供电会议论文集[C]. 1-4.
[2]潘恒,丁晓,徐爱华,陆伟伟,万秋兰. 用户无功考核新方法研究[J]. 电力需求侧管理,2009(3):19-22.
[3]水利电力部、国家物价局, (83)水电财字第215号, 关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知[R]. 1983.12.2.
作者简介：游仕洪（1979-），男，江苏张家港市供电公司营销部副主任，硕士研究生，工程师，从事电力营销、用电管理工作