关键词：动补设备；经济效益；间接效益

Abstract: Transformers, electric furnaces, engines, motors and other high-power electrical loads have low system power factor due to their own losses, line losses, harmonics, etc., and the power factor is too low to cause fines.Therefore, it is necessary to add dynamic reactive power compensation device to compensate the power system, reduce the influence of reactive power on the system, improve the power factor, reduce the fine, and at the same time get the response reward from the power sector.

Key words: Dynamic compensation equipment; Economic benefit; Indirect benefit

一、 直接效益分析

动补设备的直接经济效益主要体现在两个方面：一是通过无功补偿，提高负荷侧的功率因数，在避免电力部门罚款的同时得到电力部门的奖励；另一方面是通过就地无功补偿，避免无功功率在长距离线路中传输时而造成的有功损耗。

1、 提高功率因数的经济效益

根据我国水利电力部颁布的《功率因数调整电费办法》^[1]，我国对大功率用电负荷是有严格的功率因数要求的，功率因数不同时，对用户实行不同的电度单价，以常见的以表一0.9为标准的功率因数调整办法为例，其调整办法如下表所示：

表一，以0.90为标准值的功率因数调整电费表

下面以某钢厂实际测试结果加以说明。该钢厂负荷以电炉为主，在安装动态无功补偿装置以前，其月平均功率因数只有0.8左右（如图1），而安装动态无功补偿装置以后，其月平均功率因数可答0.97左右（如图2），其月用电量约为1500万度，电费基础价为1.2元/度，则安装了动态无功补偿装置以后，根据功率因数调整办法，其每月可节约电费为：

P_j=1500*1.2*(1+0.05)-1500*1.2*(1-0.075)=103.5万元…(1)

从计算结果可以看出，安装动态无功补偿装置以后，仅功率因数调整一项，即可为该用户每月节省100余万元。

2、动补设备对降低线路损耗的分析

根据《企业供配电系统节能监测方法》^[2]等国家规定，我们采用无功经济当量来衡量无功补偿装置的节能效益。首先我们来了解一下无功当量的概念。大家都知道有功功率是能量的单位，但无功功率不是，为了清楚的表达无功功率与能量的关系，通过计算和实验，找出了无功功率与有功功率之间的关系：在系统中每投入1千乏的无功功率，在发电厂的直配电路中节约有功功率为0.02—0.04千瓦，在二级变压供电时节约有功功率为0.05—0.07千瓦，在三级变压供电时节约有功功率为0.08—0.09千瓦。

下面同样以钢厂实际测试结果加以说明。在安装动态无功补偿装置以前，其系统平均无功功率为25Mvar左右（如图3），而安装动态无功补偿装置以后，其系统平均无功功率为4Mvar左右（如图4），该用户属于三级变压供电，单位无功量节约有功功率取最小值0.08千瓦，则系统每月节约有功功率为：

Pj=（25-4）×1000×0.08×24×30=1209600千瓦时…(2)

动态无功补偿设备自身的损耗为其工作容量的0.8%—1%，动补设备自身的损耗取最大值1%，则动补设备每月损耗有功功率为：

Ps=（25-4）×1000×0.01×24×30=151200千瓦时…(3)

电费按1.2元每千瓦时计算，则动补设备每月通过降低无功传输时产生的有功损耗可节约电费为：

M=（Pj-Ps）×1.2=127万元…(4)

因为在计算时，节约的按最小单位计算，而设备损耗按最大值计算，所以以上算法为最严格的算法，实际设备节约电费要大于计算值。
 

二、 间接效益分析                                                                                                                                                  

除了上一节计算的直接经济效益外，动补设备还可以通过提高电能质量，对用户产生间接的经济效益，主要体现在以下几个方面：

1、提高生产效率

提高生产效率主要是通过动补设备的工作，达到了稳定系统电压的目的，因此，对电炉负荷来说，即缩短了其单炉的冶炼时间，提高了电炉的生产效率；对轧机而言，通过稳定电压，可以实现制品的负偏差轧制，节省用户的生产原料成本，降低废品率；对于其他电机类负荷而言，可以通过动态无功补偿装置稳定系统电压，为电机创造一个稳定的电压环境，从而提高电机工作效率。

2、动补设备对提高系统供电能力的作用分析

通过在负荷侧安装动补设备，可实现无功容量的动态平滑调节，可随时输出系统所需要的任意容量，因此达到了平滑调节系统电压的目的，从而使系统电压支撑能力加强、稳定性增加。动补设备除了在提高系统供电能力方面起到了积极作用，并且在改善系统电能质量，如提高功率因数、减少谐波、抑制电压波动、减小电压偏差等方面也有显著作用。

尤其是谐波问题，大量谐波电流的存在会使系统增加额外损耗、降低供电安全、误导保护装置动作、干扰通讯、影响用电设备正常工作等，因此国家对用电单位的谐波也有明确限值规定。而通过动补设备对谐波的治理，达到改善以上问题的目的，这也是动补设备间接经济效益。
3、 动补设备对延长电力设备使用寿命的分析

用户负荷侧安装动补设备后，可以有效减小冲击性负荷对变压器等电力设备的冲击，减少了断路器和变压器分接头的操作次数，从而延长了电力设备的使用寿命，减少设备的维护、维修次数，节约维户维修开支，这也是动补设备产生的间接经济效益。

三、结束语

综上效益分析计算，动态无功补偿装置提高了功率因数、减少了罚款，降低了线路及设备损耗，提高了设备的使用寿命，为系统提供安全、可靠的供电环境。

参考文献

[1] 水利电力部、国家物价局文件. 关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知[S]. https://wenku.baidu.com/view/4848296a561252d380eb6ea7.html.2013年2月5日.

[2] GB/T 16664-1996 , 企业供配电系统节能监测方法[S]. 北京:中国标准出版社, 1997年6月1日.

【作者简介】张岩（1985-），男，辽宁人，辽宁荣信兴业电力技术有限公司，中级工程师，本科学士，研究方向：动态无功补偿装置、SVG；

杨硕（1982-），男，辽宁人，辽宁荣信兴业电力技术有限公司，中级工程师，本科学士，研究方向：动态无功补偿装置、SVG；