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無(wú)功補(bǔ)償四象限含義2025-06-07
? ? ?無(wú)功補(bǔ)償控制器中的“四象限”是基于有功功率（P）和無(wú)功功率（Q）的流動(dòng)方向劃分的工作狀態(tài)。其核心目的是幫助判斷電網(wǎng)中能量的流向及負(fù)載性質(zhì)，從而采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施。
 在GB/T 17215.323-2022標(biāo)準(zhǔn)中（上圖），功率因數(shù)的正負(fù)是由有功功率的方向決定的，當(dāng)處于用電狀態(tài)時(shí)，有功功率為正，功率因數(shù)即為正；在發(fā)電狀態(tài)有功功率為負(fù)，則功率因數(shù)也為負(fù)。有些功率因數(shù)控制器為了能更好的體現(xiàn)以及方便客戶直觀的感受，會(huì)根據(jù)無(wú)功功率的正負(fù)顯示功率因數(shù)，即感性為正，容性為負(fù)，方便客戶直觀了解當(dāng)前狀態(tài)無(wú)功補(bǔ)償是不足還是超補(bǔ)了。
GB/T 17215.323-2022標(biāo)準(zhǔn)文本中定義的四象限圖如下所示，與我們前面的描述有些出入：其II和III象限的感性、容性描述正好與我們上面的描述相反，其原因是標(biāo)準(zhǔn)的II和III象限是站在發(fā)電廠的角度談感性和容性，我們的描述是站在用戶的角度談感性和容性，更方便用戶對(duì)自己實(shí)際負(fù)載情況理解。 以下是四象限控制器的具體含義及典型應(yīng)用場(chǎng)景：1.象限Ⅰ（+P，+Q）：此象限常見于負(fù)載還需從電網(wǎng)側(cè)吸收有功功率（即用電狀態(tài)），且功率因數(shù)處于滯后，需要投入電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償或者已經(jīng)補(bǔ)償?shù)轿唬üβ室驍?shù)>0.9）的情況。2.象限Ⅱ（-P，+Q）:此象限常見于光伏并網(wǎng)，當(dāng)光伏發(fā)電量大于自身負(fù)載用電量（即發(fā)電狀態(tài)），出現(xiàn)向電網(wǎng)進(jìn)行倒送電，負(fù)載不從電網(wǎng)側(cè)吸收有功功率，導(dǎo)致無(wú)功功率占比增大，此時(shí)功率因數(shù)大概率變差，也需要投入更多的電容進(jìn)行補(bǔ)償（比沒有光伏發(fā)電時(shí)要補(bǔ)更多的電容）。3.象限Ⅲ（-P，-Q）：此象限常見于光伏并網(wǎng)，當(dāng)光伏發(fā)電量大于自身負(fù)載用電量，出現(xiàn)向電網(wǎng)進(jìn)行倒送電，即負(fù)載不從電網(wǎng)側(cè)吸收有功功率，且功率因數(shù)處于超前狀態(tài)（即控制器功率因數(shù)前出現(xiàn)“-”的情況），即電容過(guò)補(bǔ)了。4.象限Ⅳ（+P，-Q）：此象限常見于負(fù)載還需從電網(wǎng)側(cè)吸收有功功率，且功率因數(shù)處于超前狀態(tài)（即控制器功率因數(shù)前出現(xiàn)“-”的情況），電容也過(guò)補(bǔ)了。
注意：在沒有光伏的前提下，不可能出現(xiàn)第二象限和第三象限的情況，如果有這種情況出現(xiàn)需要考慮接線是否正確（電壓線與電流線不能同相）；如果有光伏并網(wǎng)，原先處于第一象限可能會(huì)變換到第二象限；原先在第四象限可能變換到第三象限，但是只要功率因數(shù)達(dá)標(biāo)就不會(huì)有問題。如果出現(xiàn)在第三或第四象限，若功率因數(shù)絕對(duì)值大于0.9，不管正負(fù)都不會(huì)出現(xiàn)力調(diào)電費(fèi)罰款。若從電容的使用壽命考慮，可以切除部分電容，讓其回到第一象限或者第二象限。此前提必須得保障回到第一或第二象限時(shí)功率因數(shù)仍能大于0.9。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)在I和IV兩個(gè)象限之間來(lái)回?cái)[動(dòng)時(shí)（詳見圖3陰影部分），此時(shí)說(shuō)明負(fù)載在波動(dòng)，導(dǎo)致功率因數(shù)在1附近波動(dòng)： ?B、若波動(dòng)幅度超過(guò)±0.9，則需要處理，否則可能會(huì)導(dǎo)致力調(diào)電費(fèi)罰款 此時(shí)有以下幾種可能功率因數(shù)波動(dòng)很大 （1）負(fù)載很小，電容太大，不補(bǔ)是滯后小于0.9；補(bǔ)的話，就變成超前0.9，過(guò)補(bǔ)了==》理想解決方案：更換電容，把電容容量變小。（大多數(shù)情況下可以不處理，因?yàn)樨?fù)載很小，雖然功率因數(shù)很差，但實(shí)際負(fù)載小，無(wú)功也不大，這種情況大多數(shù)發(fā)生在工廠下班時(shí)段，上班后負(fù)載還是能大起來(lái)，就基本不用處理，因?yàn)殡娏镜牧φ{(diào)電費(fèi)罰款是依據(jù)一個(gè)月的平均功率因數(shù)，只要上班時(shí)段功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，基本可以忽略下班時(shí)段的功率因數(shù)） （2）負(fù)載已經(jīng)比較大，電容也不大，還是導(dǎo)致功率因數(shù)劇烈波動(dòng)：此時(shí)大概率是諧波導(dǎo)致，諧波無(wú)功電容是無(wú)法補(bǔ)償?shù)?，諧波比較大時(shí)（比如THD超過(guò)40%），若控制器能測(cè)量諧波無(wú)功，就會(huì)功率因數(shù)波動(dòng)很大。因?yàn)榇藭r(shí)很可能基波無(wú)功已經(jīng)補(bǔ)償?shù)轿涣耍β室驍?shù)低是因?yàn)橹C波無(wú)功導(dǎo)致，負(fù)載變化導(dǎo)致基波功率在1附近正負(fù)微小波動(dòng)（滿足電力公司要求），會(huì)帶著諧波無(wú)功大幅度波動(dòng)，導(dǎo)致看到功率因數(shù)劇烈波動(dòng)，這種情況下只能通過(guò)諧波治理，降低諧波比例，才能解決問題，否則功率因數(shù)大概率無(wú)法達(dá)標(biāo)，會(huì)產(chǎn)生力調(diào)電費(fèi)罰款。 C、同理，在II和III象限來(lái)回波動(dòng)，與I和IV象限的波動(dòng)是一樣的，唯一的差別是II和III象限波動(dòng)是發(fā)生在光伏倒送電的情況下。
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