《并联无功补偿节约电力电量测量和验证技术规范》

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中华人民共和国国家标准

GB/TXXXX—XXXX

并联无功补偿项目节约电力电量

测量和验证技术规范

TechnicalSpecificationforMeasurement&VerificationofElectricPowerand

EnergySavingsforParallelReactivePowerCompensationProject

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（征求意见稿）

（本稿完成日期：2016年8月11日）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/TXXXXX—XXXX

目  次

前  言.............................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4测量和验证的主要内容...............................................................2

5测量和验证的技术要求...............................................................2

6不确定度分析和评定.................................................................7

附录A（规范性附录）并联无功补偿项目节约电量的计算...................................8

附录B（规范性附录）无功经济当量值的计算............................................13

附录C（资料性附录）测量结果不确定度评定............................................15

I

GB/TXXXXX—XXXX

并联无功补偿项目节约电力电量测量和验证技术规范

1范围

本标准规定了在供配电系统中安装并联无功补偿装置，在补偿装置正常和稳定运行条件下，因其连

接系统中无功功率减少致使有功损耗降低所节约电力电量的测量和验证方法，包括并联无功补偿装置分

类、测量和验证的主要内容、测试方案及技术要求、节约电力电量的计算和不确定度分析。

本标准适用于并联无功补偿装置投运后节约电力电量的核证和节能效果的评价，同时指导变电站、

电力线路、配电变压器、电网终端用电设备安装并联无功补偿装置的建设、改造及规划设计活动。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T16664-1996企业供配电系统节能监测方法

GB/T20298-2006静止无功补偿装置（SVC）功能特性

GB/T28750-2012节能量测量和验证技术通则

JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示

DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程

DL/T686-1999电力网电能损耗计算导则

DL/T5242-201035kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定

EVO10000-1:2014国际节能效果测量和验证规程核心概念

（InternationalPerformanceMeasurementandVerificationProtocol

CoreConcepts）

EVO10100-1:2014国际节能效果测量和验证规程统计数据和不确定性

（InternationalPerformanceMeasurementandVerificationProtocol

CoreConceptsStatisticsandUncertaintyforIPMVP）

3术语和定义

GB/T28750-2012和DL/T5242-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1无功补偿装置reactivecompensationequipment

用于补偿容性或感性无功的装置的总称。【DL/T5242-2010,术语和定义3.0.21】

3.2并联无功补偿parallelreactivepowercompensation

无功补偿装置并联安装于变电站、配电变压器、电动机等母线侧，用以减少接入系统的无功功率损

耗和改善电能质量的技术措施。

1

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3.3无功经济当量reactivepowereconomicequivalent

无功补偿装置每减少单位无功功率消耗引起的所连接电力系统有功功率损耗的下降量。

3.4能耗参数energyconsumptionparameter

对能源管理项目活动的节能效果产生影响的变量和常量。

3.5测量和验证measurementandverification

利用测量方法核证能源管理项目在实施后达到的实际节能效果的过程。

3.6电能计量装置electricenergymetering

包括各种类型电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量柜（箱）等设施，用来测

量电量等参数的仪表系统。

4测量和验证的主要内容

并联无功补偿项目节能效果测量和验证活动的主要内容应符合GB/T28750-2012第6章的规定，包括

但不限于以下全部或部分内容。

a）确定并联无功补偿项目边界；

b）确定项目基期和统计报告期；

c）选择基期能耗-影响因素法或软件模拟法1)分析基期能耗和校准能耗；

d）编制测量和验证方案；

e）设计、安装和调试测量和验证方案所需的测试仪器、设备；

f）收集基期、统计报告期能耗参数、分类运行工况，并加以记录分析；

g）计算节约的电量及电力，分析不确定度；

h）编写节能量核证报告，各方最终确定节能量。

5测量和验证的技术要求

5.1项目边界

5.1.1并联无功补偿项目的边界包括自无功补偿电源点至上一级无功补偿电源点2)之间所有串接的线路

和变电设备，如附录A中图A.1示意。

5.1.2在满足保守性原则的同时，为提高测量和验证的经济性，仅考虑项目边界内导线、变压器和无功

补偿设备的运行损耗3)。

5.2基期和统计报告期

1)这两种测量和验证方法参见GB/T28750中5.1和5.3。

2)通常到上一级电压的母线止，所装设的无功补偿装置应避免大量的无功电力穿越变压器。

3)忽略母线、断路器损耗，电力系统二次设备（包括控制、信号、测量）的损耗不计入，无功补偿装置二次设备

的损耗在装置运行损耗中考虑。

2

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5.2.1基期和统计报告期应包含无功损耗自最小值到最大值的一个完整运行循环，体现无功补偿装置正

常运行时的所有工况。

5.2.2基期和统计报告期均宜为1年，或者是测量和验证相关方商定的时间区段。

5.3节约电力电量的计算

并联无功补偿装置投运后引起全网拓扑参数的变化，其精确的节约电力电量计算应采用潮流分析

法。当不具备条件或者假定装置投运后并未引起有功功率的变化时，可根据无功补偿装置投运容量或者

功率因数校正值进行计算。

5.3.1节电量的计算

5.3.1.1投运容量计算法

（1）根据无功补偿装置投运容量计算节电量

采用普通电力电容器补偿装置时，按照下式计算节电量：

nn

(1)

E∑Ei∑EQriCi+K........................................................

i1i1

式中：Δ(ΔE)——统计报告期节约的电量，单位千瓦时（kWh）；

ΔEi——统计报告期第i种工况运行时段节约的电量，单位千瓦时（kWh）；

EQri——统计报告期第i种工况运行时段补偿装置发出的无功电量，单位千乏时（kvarh）；

Ci——统计报告期第i种工况运行时段项目边界内电网的无功经济当量，单位千瓦每千乏

（kW/kVar）；

K——无功补偿装置损耗率，由厂家的测试报告提供；

n——统计报告期划分的工况时段数，与无功负荷有关。

采用电力电子补偿装置时，按照下式计算节约的电量：

n

(2)

E∑EQriCiKsQcTs...............................................................

i1

式中：Qc——无功补偿装置额定容量，单位千乏（kvar）；

Ts——无功补偿装置在统计报告期的运行时间，单位小时（h）；

4)

Ks——无功补偿装置总损耗占额定补偿容量的比率，其中SVC取0.8%。

其它符号的含义和单位同上。

（2）技术要求

a）根据并入电力系统的无功需求进行补偿时，无功经济当量随无功负荷变化，其精确的数值应通

过计算得到，无功经济当量值的计算见附录B。

b）在线计算时，应根据装置的投运容量及其接入的电力系统运行工况及时更新无功经济当量值。

c）当不具备计算条件时，可查表获得无功经济当量值，参考附表B.3。

5.3.1.2功率因数计算法

当为普通电力电容器补偿装置时，按照下式计算节电量：

4)GB/T20298-2006中6.6.7规定：“SVC-般总损耗水平为其额定容量的0.8%左右”，式中按此经验值计算无功补

偿设备的运行损耗。

3

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nn11n

(3)

E∑EiaEPLiKEQri................................

22

i1i1cosicosii1

5)

式中：cosφi——统计报告期第i种工况运行时段内，补偿点的校准平均功率因数；

cosφi’——统计报告期第i种工况运行时段内，补偿点的平均功率因数。

当为电力电子补偿装置时，按照下式计算节电量：

n11

EaEKQT..........................................(4)

PLi22scs

i1cosicosi

校准平均功率因数cosφi按照下式计算：

E

PLi(5)

cosi.......................................................................

22

EPLiEQLi

式中：EPLi——并联无功补偿装置运行在第i种工况时段，线路在补偿点累计供出的有功电量，单位

千瓦时（kWh）；

EQLi——并联无功补偿装置运行在第i种工况时段，负荷累计发出的无功电量，单位千乏时（kvar）。

平均功率因数cosφi’按照下式计算：

E

PLi(6)

cosi........................................................................

22

EPLiEQi

EQi——并联无功补偿装置运行在第i种工况时段，补偿点上游线路累计发出的无功电量，单位千乏

时（kvar）。

5.3.1.3潮流法仿真计算

a)应选择测量和验证各方认可的电力系统分析软件，构建项目边界内线路、变压器等主要元件设

备的仿真模型。

b)根据厂商提供的资料、设备铭牌、国家标准或规范等确定主要元件设备的等值电路，并对仿真

模型施加模拟的激励源和负荷，可在上一级无功电源点施加电压源激励，在补偿点施加模拟负

荷。

c)模拟负荷宜覆盖无功补偿设备接入电力系统实际运行中的所有工况时段。

d)电网的运行数据应取自各运行工况某一时间断面的测量值。

e)校准能耗、报告期能耗的计算及仿真应符合GB/T28750中5.1和5.3的规定。

5.3.2节电力的计算

按照下式计算节电力：

Δ(ΔE)

ΔP=.............................................................................(7)

T

式中：ΔP——并联无功补偿项目节约的电力，单位千瓦（kW）；

T——本地区（省、自治区、直辖市）燃煤机组并网发电小时数，单位小时（h）。

5.4能耗参数及其来源

5)无功补偿装置并入电力系统的位置。

4

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5.4.1影响节能效果的能耗参数包括下表列示的部分或全部参数。

表1并联无功补偿项目的能耗参数及其来源

序号能耗参数单位符号来源备注

1线路在补偿点的运行电压kVUN测量测量后约定

测量边界内导线、变压器等串接元

2件归算至某一电压等级的等值电ΩR计算约定

阻

并联无功补偿装置在特定运行时

3kvarhEQri测量

段供出的无功电量

某一工况时段内，补偿点的无功负

4kvarQl测量

荷

项目边界内电力网在特定运行时测量或取表B.3中经

5kw/kvarCi

段的无功经济当量验值

6补偿点的功率因数-cosφ测量

7无功补偿装置投运小时数hTs监测

8电容器的介质损耗角正切值6)/tgδ设备厂家提供约定

9并联无功补偿装置额定容能kvarQc设备厂家提供约定

经验值或依据GB/T

10电力电子补偿装置总损耗kWhΔPs20298中6.6的规定评约定

估

5.4.2能耗参数中的约定数据可取自下述途径之一：

a）立项申请的可行性研究报告；

b）设备制造商提供的产品说明文件、测试报告或相关参数；

c）第三方检测机构出具的试验报告；

d）提交政府机构申请批复的项目文件；

e）提交给融资机构进行评估的项目文件；

f）政府或权威机构发布的相关数据。

5.4.3能耗参数中的非约定数据应通过直接或间接测量方式得到。

5.5节约电量测试方案

5.5.1具备监测条件的项目，宜在线计算节约的电量和电力；不具备条件的项目，可依据负荷水平划分

运行时段，基于能够完全体现运行工况的代表日数据计算节约的电量和电力。

5.5.2测试仪表的安装位置

测试方案中仪表（仪器）的安装位置如图1所示。

1)所有电容器元件介质损耗因数的平均值被用来计算电容器组的损耗。

5

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图1测量仪表（仪器）安装示意图

5.5.3测试仪表的准确度等级应满足表2的要求7)。

表2电力系统中配置的各类电能表、互感器的准确度等级

准确度等级

电能计量装置类别

有功电能表无功电能表电压互感器电流互感器

I0.2S或0.5S2.00.20.2S或0.2*

II0.5S或0.52.00.20.2S或0.2*

III1.02.00.50.5S

IV2.03.00.50.5S

V2.0--0.5S

*：0.2级电流互感器仅在发电机出口电能计量装置中配用。

5.5.4能耗参数测算的技术要求

5.5.4.1无功补偿装置供出的无功电量

a）如图1中的测量点1，在补偿装置输出侧安装电能计量装置测量；

b）无功补偿装置发出的无功功率取第i种工况运行时段或计算时段的平均值，按照下式计算：

E

Qri(8)

Qri=.................................................................................

Tsi

式中：Qri——无功补偿装置在第i种工况运行时段供出无功功率的平均值，单位千乏（kvar）；

Tsi——无功补偿装置在第i种工况的运行时间，单位小时（h）。

5.5.4.2无功补偿点的功率因数

f)如图1中的测量点2，在变压器低压侧安装电能计量装置测量；

g)如图1中的测量点3，在负荷出线上安装电能计量装置测量；

h)根据校准平均功率因数cosφi的计算公式（5），使用安装在测量点3的电能计量装置测量第i

种工况运行时段的有功电量EPLi和无功电量EQli；

i)根据平均功率因数cosφi’的计算公式（6），使用图1中安装在测量点3的电能计量装置测量

第i种工况运行时段的有功电量EPLi，使用安装在测量点2的电能计量装置测量第i种工况运

行时段的无功电量EQi；

2)符合DL/T448-2000第5.3中的规定。

6

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j)补偿点功率因数取第i种工况运行时段的平均值，其测试和计算应符合GB/T16664-1997中4.6

的规定。

5.5.4.3无功经济当量

a)使用安装在测量点2的电能计量装置测量线路在补偿点的运行电压，取第i种工况运行时段的

均方根值，按照下式计算：

n

2

�Ut

t=1

UNi=

n(9)

式中：UNi——第i种工况运行时段补偿点运行电压的均方根，单位千伏（kV）；

Ut——采集时刻t补偿点的运行电压，单位千伏（kV）；

n——第i种工况运行时段的数据采集次数。

b)在第i种工况运行时段，补偿点无功负荷的平均值按照下式计算：

EQli

Qli=

Tli(10)

式中：Qli——在第i种工况运行时段，补偿点处无功负荷的平均值，单位千乏（kvar）；

EQli——在第i种工况运行时段，测量点3处的无功电量，单位千乏时（kvarh）；

Ti——第i种工况的运行时间，单位小时（h）。

c)若补偿点的无功负荷在第i种工况运行时段内的变化较大时，宜考虑无功负荷的形状系数，按

照下式修正无功负荷：

Q′=KQ

libli(11)

式中：Q’li——在第i种工况运行时段，补偿点处平均无功负荷的修正值，单位千乏（kvar）；

Kb——无功负荷形状系数。

d)参照附录B计算无功经济当量。

5.5.4.4连续监测时，相邻测量间隔不大于1小时。

6不确定度分析和评定

6.1分析建模误差、抽样误差和测量误差，分析和评定节约电力电量验证结果的不确定度。

6.1.1建模误差分析可参考EVO10100-1:2014中第2章的方法。

6.1.2抽样误差分析可参考EVO10100-1:2014中第3章的方法。

6.1.3测量误差分析可参考JJF1059.1-2012中的方法。

6.1.3.1根据并联无功补偿项目采用的测量和验证方案建立测量模型。

6.1.3.2依据JJF1059.1-20124.1的规定，分析测量不确定度分量的来源。

6.1.3.3依据JJF1059.1-20124.3的规定，评定A类标准不确定度和B类标准不确定度。

a)由仪器显示的末位数值波动引起的读数不确定度(即测量结果的分散性)，可用A类方法评定,

其不确定度分量为；

uAi

7

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b)由仪器的精度引起的不确定度，可通过仪器校准证书的信息用B类方法评定；由测量结果修约

导致的不确定分量可用B类方法评定；它们的不确定度分量为。

uBi

6.1.3.4依据JJF1059.1-20124.4的规定，评定合成标准不确定度。

uc

6.1.3.5依据JJF1059.1-20124.5的规定，评定扩展不确定度。

Ukuc

6.1.3.6依据JJF1059.1-20125.2的规定，给出测量不确定度的结果表示。

8

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AA

附录A

（规范性附录）

并联无功补偿项目节约电量的计算

A.1测量边界

并联无功补偿装置投运后，补偿点到上一级无功电源点间所有串接元件上流过的无功潮流均将减

少。为了提高测量和验证操作的经济性，在假定上级无功电源点已完全补偿时（即补偿点的功率因数接

近1），项目边界为补偿点（包括并联无功补偿装置）至上一级无功电源点间的电力网络，如图A.1。

图A.1并联无功补偿项目边界示意图

A.2节约电量的计算

测量边界内电力网的等值电路如图A.2所示。

图A.2项目边界内电力网络的等值电路

基期任一时刻的电力损耗为：

P2Q2

PLLRR................................................................(A.1)

b2LT

UN

或者为：

P

L2(A.2)

Pb()RLRT.............................................................

UNcos

假定并联无功补偿装置投运后线路的运行电压不变，统计报告期任一时刻的电力损耗为：

P2(Q-Q)2

PLLrRR..........................................................(A.3)

r2LT

UN

或者为：

9

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P

L2.............................................................(A.4)

Pr()RLRT

UNcos

将基期网络的运行工况调整至统计报告期的运行工况。也就是说，在未并入无功补偿装置时，将基

期线路的有功输送功率调整至统计报告期的有功负荷需求，则基期的无功输送功率也随之改变。则式

（A.1）和式（A.2）修正为校准损耗：

P2Q2

PLLRR.............................................................(A.5)

a2LT

UN

或者为：

P

L2(A.6)

Pa()RLRT............................................................

UNcosa

按照GB/T28750-2012中公式（1），并联无功补偿装置投运后节约的电力为：

PPr-PaKQr

P2(Q-Q)2P2Q2

LLrRR-LLRRKQ

2LT2LTr

UNUN

Q2-2QQ

rLrRRKQ...................................(A.7)

2LTr

UN

Q-2Q

Q[rL(RR)K]

r2LT

UN

QrCK

或者为：

PP

P(L)2RR-()2RRKQ

LTLTr

UNcosUNcosa............................(A.8)

P211

LRR(-)KQ

2LT22r

UNcoscosa

1

将cos2φ=代入式（A.8）：

tan2φ+1

P2RR

PLLTtan2-tan2KQ............................................(A.9)

2ar

UN

Q(Q-Q)

已知L，Lr，代入式（）：

tanatanA.9

PLPL

P2RR(Q-Q)2Q2

PLLT[Lr-L]KQ

222r

UNPLPL

RR

LTQ22QQKQ

2rLrr

UN

10

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Q-2Q

Q[rL(RR)K]

r2LT

UN

QrCK

并联无功补偿装置投运后，在第i种工况下节约的电量为：

(A.10)

Δ(ΔEi)=Δ(ΔPi)•Ti...................................................................

将式（A.7）代入上式：

(A.11)

EiEQriCi+K................................................................

或者将式（A.8）代入式（A.10）：

11

EaEKE...........................................(A.12)

iPLi22Qri

cosicosai

RR

式中：aLT。

2

UN

A.3符号含义和单位

附录A中符号代表的含义和单位见表A.1。

图A.1符号代表的含义及单位

序号符号含义单位

1RL测量边界内线路的等值电阻Ω

2XL测量边界内线路的等值电抗Ω

3RT测量边界内变压器的等值电阻Ω

4XT测量边界内变压器的等值电抗Ω

5PL+jQL线路的等值负荷，由有功负荷PL和无功负荷QL两部分组成kW、kvar

6Qr并联无功补偿装置投运后补偿的无功功率kvar

7UN线路运行电压kV

8cosφ基期无功补偿点的功率因数-

9cosφa无功补偿点的校准功率因数-

10cosφ’统计报告期无功补偿点的功率因数-

11K无功补偿装置损耗率-

12C项目边界内电力网络的无功经济当量kW/kvar

13Δ(ΔEi)并联无功补偿装置运行在第i种工况下节约的电量kWh

14Δ(ΔPi)并联无功补偿装置运行在第i种工况下节约的电力kW

15EQri并联无功补偿装置运行在第i种工况时段累计发出的无功电kvarh

量

16EPLi并联无功补偿装置运行在第i种工况时段，线路在补偿点累kWh

11

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计供出的有功电量

17PL’统计报告期线路的有功负荷kW

18QL’统计报告期线路的无功负荷kvar

19Ti并联无功补偿装置在第i种工况下的运行时间h

20ΔPb基期任意时刻的电力损耗kW

21ΔPr统计报告期任意时刻的电力损耗kW

22ΔPa校准电力损耗kW

图A.2常见不同介质电容器的典型介损常数值

介质二膜一纸全膜三纸二膜

tg0.00080.00050.0012

12

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BB

附录B

（规范性附录）

无功经济当量值的计算

B.1无功经济当量的定义

无功经济当量，指电网中每千乏无功补偿容量所减少的有功功率损耗的平均值，常用C来表示，即：

Δ(ΔP)

C=........................................................................(B.1)

ΔQ

式中：C——无功经济当量，单位千瓦每千乏（kW/kvar）；

Δ(ΔP)——电力系统中某点无功补偿后，由无功功率变化所引起的该点至电源之间有功功率损耗的

变化量，单位千瓦（kW）；

ΔQ——电力系统中某点无功补偿后的无功功率变化量，单位kvar。

B.2无功经济当量的推导过程

无功经济当量的计算边界及边界内网络的等值电路如图A.1和图A.2所示。

无功补偿前线路的有功损耗为：

P2+Q2

2-3-3(B.2)

ΔP=3IR×10=2R×10....................................................

UN

式中：ΔP——无功补偿前线路的有功功率损耗，单位千瓦（kW）；

R——补偿点与所连接电源之间的等值电阻，单位欧姆（Ω）；

UN——补偿点的运行线电压，单位Ω；

I——补偿点的线电流，单位kA；

P——补偿点的有功负荷，单位kW；

Q——补偿点的无功负荷，单位kvar。

假定并联无功补偿装置投运后，未引起有功负荷、补偿点运行线电压的变化，则补偿后的有功损耗

为：

P2+(Q-Q)2

r-3(B.3)

ΔP′=2R×10.............................................................

UN

式中：ΔP’——无功补偿后线路的有功功率损耗，单位千瓦（kW）；

Qr——无功补偿装置发出的无功功率，单位千乏（kvar）。

由于并联无功补偿装置投运后，网络的运行工况未发生变化，则补偿后线路有功功率损耗变化了：

Q(Q-2Q)

rr-3(B.4)

Δ(ΔP)=ΔP′-ΔP=2R×10................................................

UN

按照无功经济当量的定义，将式（B.4）代入式（B.1），且Qr=ΔQ，可得：

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Δ(ΔP)Q-2Q

r-3(B.5)

C==2R×10...........................................................

ΔQUN

B.3典型无功补偿位置的无功经济当量值

表B.1典型无功补偿位置的无功经济当量值

无功补偿位置发电厂母线直配变电站配电变压器校正前功率因数已达到0.9及以上

无功经济当量值-0.02～-0.04-0.05～-0.07-0.08～-0.10-0.02～-0.04

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