为什么电力公司从不打扰居民用户功率因素?


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我最近购买了一种千瓦表来测量设备的功耗。对我来说,这只是一个有趣的项目。我将其放在Mac-Mini上以查看各种使用状态(空闲,MATLAB基准测试,启动应用程序,屏幕保护程序等)期间的功耗,并发现Mac-Mini的待机和时的功率因数为0.2。启动和运行时为80+。但是,在关闭时和登录之前,功率因数为.45

我还为我测量了这一点:

Raspberry pi with a 5v 3A power supply (PF=0.68)
Dell Laptop 90W charger (PF=.98)
2006 Compaq Charger (PF=.55)
CFL Table Lamps (PF=.52)
Tube CFL Lamps (PF=.55)
Power PC Late 2005 (PF=)
A 40W Audio Amplifier (PF=.66)
Vacuum cleaner (PF=.97)
Samsung phone charger (PF=.58).

从我在课堂上学到的知识来看,0.9 +是一个很好的功率因数,如果公用事业公司的功率因数小于此值,则它们是很好的行业。但是大多数家用设备似乎具有可怕的功率因数。但是我从未听说过公用事业公司对居民用户进行罚款吗?为什么?他们会纠正我们住所的变压器上的功率因数吗?还是住宅用途太微不足道了?


以上各种开关电源的功率因数测量表明,它们没有配备PFC电路
yogece 2013年

您可能忘了包括2005年底的Power PC PF 。
Sharptooth

是的,我做到了:-)我还没有测量。我怀疑那会很差。
卢勋爵。

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您要测量的功率因数是由于电感性负载还是电容性负载?通常,工业公司具有较大的感性负载(例如,电动机),而我怀疑您列出的设备可能更倾向于电容性方面。
迈克尔

我认为SMPS或电源的第一阶段将是变压器-电感式。我可能是错的。
卢勋爵。

Answers:


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住宅场所的功率因数已经相当不错。

2002年有关功率因数校正的报告中,我们可以得到以下摘录,内容涉及商业建筑物的租户空间(办公室,公寓)与公用设施(电梯,HVAC)的功率因数校正:

如果以一个典型的商业建筑为例,则将主配电盘分为两个单独的部分;房屋服务部门和租户部门... [snip]

房屋部分通常装有中央空调设备的断路器,电梯,房屋照明和电源。如第7节所述,电动机会导致电能质量下降,从而导致功率因数下降。在这种特殊情况下,考虑功率因数在安装这一部分的好处将是一个有效的练习。在大多数情况下,都安装了功率因数校正功能,可为基础建筑物所有者立即节省成本。

由于租户电源位于单独的总线上,因此他们也有机会考虑功率因数校正。在大多数情况下,租户供应通常包括一般照明和电源以及一些辅助空调。这些安装的功率因数通常大于0.90,因此在安装PFC单元中并没有明显的好处。 此外,这些租户通常以kWh的速率计量,这出于计费目的不考虑安装的功率因数。

房屋中的大部分电能用于加热物体(太空加热器,烤箱,炉灶台,热水器)或冷却物体(空调,冰箱)。它们本质上具有良好的功率因数(加热元件为电阻式,即pf 1.00)。 )或他们与功率因数校正内置的(空调。

您测量的物体大部分是电子设备,因此它们的功率因数很低,但是与上面列出的加热/冷却设备相比,它们消耗的功率也不大。

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与此形成对比的是工业现场,其中负载的很大一部分是额定功率因数在0.80至0.90之间的交流感应电动机(如果小于满负荷,则小于该值)。其中可能有10 MW的感应电动机大小合适植物-我知道的矿石破碎和研磨,它们通过10 MW感应电动机驱动的轧机

在针对消费者之前,针对此类感应电机安装要更具成本效益。


针对卢勋爵的评论:

消费者(和小型企业)通常没有动力来改善功率因数。至少在澳大利亚,计费是按千瓦时(有功功率)计费的,而功率因数不在此账单中。

但是,Ergon Energy(澳大利亚昆士兰州的配电机构)正试图推动小型企业的功率因数校正。他们通过为想要参与的企业提供奖励金来做到这一点。

将PFC推向小型企业的原因不是为了提高效率(从节省电费的角度上讲),而是要缓解高峰需求时过高的电价。智慧

昆士兰州政府资助的项目的目的是使用奖励金将高峰需求减少4.7 MVA,从而节省客户并减少碳排放。

由于电力市场的运作方式,在高峰期电力的边际价格(埃尔贡购买“ 额外的一千瓦 ”的价格)可以在$ 1,000 / kWh的范围内。因此,通过剃须4.7 MVA关闭需求高峰,他们实际上是节省了数千美元($ 10,000?$ 100,000个?$ 1,000,000个?)每天

有了这样的节省,为企业提供自愿安装PFC的动力就变得轻而易举。

减少传输线路和变压器等基础设施上的MVA负载也具有很好的效果,因此Ergon可以在需要升级之前从这些资产中获得最大的容量。简单地说,将一个100万美元的项目推迟一年,您就可以从这100万美元中获得5%的利息,因此这是另一个可观的节省。


此外,这种答案也暗示了这一点:家庭在大规模用电量中不构成任何重要组成部分。家用照明的比例只有几分之一,即使在每个夏天都有交流电的家庭中,家用功耗通常仍低于10%。而且它分布在更多数量级的用户之间。管理这么多用户而获得的潜在收益很少,这被认为是不值得的。
user36129 2013年

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@ user36129真的是这样吗?维基百科说,2008年,美国36.2%的电能消耗为住宅。en.wikipedia.org/wiki/… (我同意您的广泛观点,认为这可能不值得管理费用。)
Doug McClean

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我还希望住宅功率因数能够部分领先,部分落后并且最不相关。
MSalters 2013年

@DougMcClean啊,谢谢你的维基,那时我错了。我想我脑子里的统计数字有误。另外,MSalters并没有真正的前导或尾随相移作为居民用功率因数的原因,因为大多数失真(这是一个更好的说法)是来自开关电源,而不是相移负载。
user36129 2013年

我对PFC和节省客户存有疑问。在我看来,更好的PFC可以为Power Cos节省大量金钱。电力公司可以向客户收取瓦特而不是VA(无功功率发回)的账单。除非公司对功率因数不佳进行罚款,否则客户似乎没有动力对其进行纠正。我的事实有误吗?PFC是使客户从经济上还是其他方面受益?
卢勋爵。

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公用事业公司确实关心住宅建筑的功率因数,但麻烦的是麻烦多于其应有的价值,因为与严重的工业客户相比,负载相对较小。

取而代之的是,公用事业麻烦您的立法者。从逻辑上讲,让他们通过法律以从住宅客户常用的设备中要求某些功率因数,比试图直接对这些客户实施低功率因数收取费用要容易得多,并且更具成本效益。例如,在欧盟,任何消耗超过指定功率量(如果我没记错的话,以前约为70 W,但我认为阈值最近都已降低)的电子设备都必须具有高于某个限制的功率因数才能获得CE认证。越来越多的电子设备开始使用进行有源功率因数控制的开关电源,部分原因是全球范围内出现了这样的法律。


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通过法律要求PFC是解决这里问题的真正答案,尤其是在欧盟,在欧洲,用电取暖并不常见,并且白炽灯泡不受欢迎(通过法律)。
PlasmaHH 2015年

@PlasmaHH:...皱起眉头
Incnis Mrsi
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