功率因数的测量方法

您是否是拿来手边的测量仪器直接就用，没有关心过这些参数的算法、怀疑过显示的数据是否正确？

提醒测试人员单纯采用手头仪器的数据可能会被带偏，是时候了解一下基本的测试原理了，要根据需要选用合适的仪器。

新型电力系统已经形成，传统的火力和水力等发电，正弦波波形，不含谐波成分。新能源发电电力电子技术的应用，谐波含量不可避免的增加，电网的供电不再是正弦波；

供配电系统也在发生变化，直流输电的换流站等；

最终用户的用电设备也在变化，例如铁路用电特点造成三相不平衡，钢铁行业等对电网造成的波动和谐波污染。

因此，电能质量的测量技术也面临新的挑战！出现了新的测试理论和技术。

这就是提出新功率理论的背景！

新型供电系统下功率计算方法-IEEE 1459标准：定义了电力系统中功率的测量方法，特别是在非正弦、不平衡电力供电条件下的功率分解和计算。

畸变波形 –   功率三角形不再成立。

视在功率  S² ≠ P² + Q²

功率因数  PF ≠ cosφ

1福禄克公司统一功率计算方法的优势

传统的功率和电能量测量算法对于线性正弦系统是合适的，因为在这样的系统中谐波含量和不平衡是可以忽略不计的。但是由于现在像电力电子设备这样的非线性负载的大量使用，以及三相供电回路中设备负载分布不均匀使得配电系统中存在大量的波形畸变和三相不平衡现象，由此造成大量的电能浪费，而传统的功率和电能量测量算法已经无法准确反映实际的功率及能量损失。

而IEEE 1459功率计算法虽然对功率进行了详细完整的分类和定义，其适用的范围也十分广泛（各种正弦非正弦，平衡非平衡条件下），但是太过于专业，难以理解，计算过于繁琐，面向应用十分困难。

因此，在这种情况下，福禄克新推出了统一功率计算法，它不仅符合国际上最新的电功率测算标准IEEE 1459，并且在IEEE 1459的基础上对各类功率进行了简化和整合，完全面向应用，提高了功率损失的诊断能力。

统一功率计算方法考虑了供电系统中的谐波、不平衡和零线电流造成的电能损失问题，把损失的电流、功率和电能量测算出来，量化了由于电能质量问题造成的电能量浪费成本，直接把损失的电费计算出来展示给使用者观察，使得配电系统的能量损失和电能质量状况一目了然。

2功率因数的计算方法及标准

F1770

- 功率因数是如何得出的？

最新版国网PQ标准，要求

- 如何计算功率因数？

下图是Fluke 1777一个现场实测截图

细心的用户发现三相视在功率代数和相加 2.38 + 1.9 + 3.68 = 7.96 kVA

≠10.79 kVA ! 

质疑：Fluke 1777视在功率测量结果不正确！ 那么功率因数测量结果呢？

分析一下：

如果视在功率（S）测量不正确

则：功率因数测量结果，肯定也是错误的！

是这样吗？

功率因数（PF）–计算方法

无论单相、三相，基本的计算公式：   

而Fluke 1770系列产品，采用IEEE 1459标准，

计算“等效视在功率”。

计算“等效功率因数”。

例：三相四线制接线方式，等效视在功率的计算方法请查看上一篇内容

等效功率因数计算方法：

按照上图用户的数据我们来演算一下Fluke 1777的功率因数的测量结果：

全符合标准规定！

依据的标准：Q/GDW 10650.2-2021电能质量监测技术规范

第2部分：电能质量监测装置，摘录5.2关于参数的测量方法

3准确测量功率因数的意义

理想情况下用电企业PF=1，电网侧就不会出现无功线损

电费 – 配电管理

企业 - 每月的有功电能表、无功电能表读数，决定电费的奖惩。

用电设备、并网装置 - 检测

产品型式认证、装置并网检测，功率因数是重要参数、指标。

简单总结

Fluke PQ仪器–全球首家采用IEEE 1459标准。

F1770 - 功率参数测量算法，完全遵循IEEE 1459标准。

最新版国网PQ标准–采纳了IEEE 1459标准。

- Q/GDW 10650.2-2021《电能质量监测技术规范》。

F1770：等效功率因数

- 满足Q/GDW 10650.2-2021标准。