电力行业中的一些基本概念
前言
公司部分业务涉及到了电力行业,程序员对行业概念不理解,自然不能写出符合需求的功能,特此记录电力行业相关概念
正文
以下内容均为本人理解,如果有误,还请谅解。
电力负荷
参考链接https://wiki.mbalib.com/wiki/%E7%94%B5%E5%8A%9B%E8%B4%9F%E8%8D%B7
电力负荷是指电路中的电功率。在交流电路中,电功率包含有功功率,又称为有功负荷,单位kW(千瓦); 无功功率称为无功负荷又称无功电力,单位kvar(千乏)。 视在功率,包含着有功、 无功两部分,往往以负荷电流取而代之。由于系统电压比较稳定,电压乘电流就是视在(表观)功率,所以负荷电流也就反映了系统中的视在功率,因此,系统中的电力负荷也可以通过负荷电流反映出来。
高峰负荷又称最高负荷
是指电网或用户在一天时间内所发生的最高负荷值。 为了分析的方便常以小时用电量作为负荷。高峰负荷又分为日高峰负荷和晚高峰负荷,在分析某单位的负荷率时,选一天24h中最高的一个小时的平均负荷做为高峰负荷。
低谷负荷又称最低负荷
是指电网中或某用户在一天24小时内发生的用量 最少的一点的小时平均电量,为"合理用电应尽量减少发生低谷负荷的时间,对于电力系统来说,峰、谷负荷差越小用电则越趋近于合理。
平均负荷
是指电网中或某用户在某一段确定时间阶段的平均小时用电量。为了分析负荷率,常用日平均负荷,即一天的用电量被一天的用电小时来除,为了安排用电量做好用电计划往往也用月平均负荷和年平均负荷。
电功率分类
有初中物理知识的人,对电功率的认识可能多数都局限于直流电,直流电中,从电源输出的功率只有一种:总功率,既 电流 × 电压的和。但是在交流电中,从电源(发电厂)出来的总功率又被分为了两种,既从高压线传输出来一股电能其实是由两种能量组成的:1:有功功率能量,2:无功功率能量
无功功率和无用功的概念有一点点类似,无功功率不是指没有做功,在交流电中它和有功功率是一样重要的,只是用途不一样而已,所以起名:无功功率。
有功功率
有功功率被电阻设备使用,纯电阻设备单纯的将电能转换成 机械能、光能、热能等能量的设备。
有功功率一般用 P 表示,它计算公式是:P=UIcosΦ
因为纯电阻设备的电压和电流的相位相同,既相位角 Φ=0°, 所以 cosΦ=1。所以电阻设备消耗的功率全部为有功功率(P=UI)
无功功率
这是交流电中特有的, 无功功率 只在电网中来回传送,基本上不消耗,但是它占用电网容量,所以 供电公司 要求用户要搞 无功补偿 ,免得浪费电网容量资源。
无功功率被电感、电容设备使用
无功功率一般用 Q 表示,它的计算公式是:Q=UIsinΦ
因为纯电感、电容设备的电压和电流的相位相差 90°,既相位角 Φ=90°, 所以 sinΦ=1。所以纯电感、电容设备消耗的功率全部为无功功率(Q=UI)
视在功率(总功率)
生活中,一个设备一般不会由纯电阻或者是纯电容、电感组成,所以从发电厂输送到设备的电功率会一部分被用作有功功率,一部分被用作无功功率。
视在功率一般用 S 表示,它的计算公式是 S=UI
视在功率和有功功率、无功功率的关系满足勾股定理,既:S²=Q²+P²,这个关系一般称为功率三角形,用下图表示
功率因数(供电局计算电费使用)
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数常用 cosΦ 表示,功率因数的计算公式如下:(由功率三角形可推导出)
用户电器设备在一定电压和功率下,该值越高效益越好,既发电厂输出的电被利用率越高。
用电收费
首先我们要明白:如何收费是有国家已经规定好的,有具体收费细则。(没查到)
电费的计算方式:总电费=有功功率电费 + 基本电费 + 功率因数调整电费
情况一:当功率因数大于 0.9, 收费按有功功率使用量收费。无功功率不计费
情况二:当功率因数足够大(具体没查到),比如:功率因数 = 0.98时,按有功功率使用量收费,但是在计算电费时会乘以一个小于 1 的系数,既收的费用比实际要少一些,少的部分算奖励
情况三 当功率因数小于 0.9 ,比如:功率因数 = 0.8时, 按有功功率使用量收费,但是在计算电费时会乘以一个大于 1 的系数,既会多收费,多的部分相当于罚款
一些总结
- 有时候我们家里的电压会突然下降一下
原因:用户周边有大电流的电机启动的时候,会影响整个线路的电压
无功功率在负载上它没有做功,但是它所造成的电流是实实在在的电流,只是和电压不同的相位而已。无功功率造成线路的电流加大,也就造成导线发热;造成电网输送的电能容量下降,同时无功功率电流的变化会造成线路的压降变化,也就是线路消耗的电压变化,用户端的电压会产生强烈的波动,