Энергетические компоненты трехфазного тока, их оплата и компенсация, страница 4

Если напряжение симметрично прямой последовательности, то и активный , и реактивный  являются токами прямой последовательности (трёхфазный реактивный ток сдвинут на четверть периода относительно трёхфазного напряжения) и не вызывают пульсации мгновенной мощности. Ток небаланса в трёхпроводной сети совпадает с током обратной последовательности (а в четырёхпроводной сети – содержит и ток нулевой последовательности). В этом режиме именно ток небаланса вызывает несимметрию напряжения и пульсации мгновенной мощности, ухудшая качество электроэнергии [9–11].

Оплата и компенсация в неуравновешенном режиме. Активный ток Fryze (29) потребляется нагрузкой для выполнения оборудованием потребителя полезной работы (активная мощность поставляется) под напряжением . Компоненты ОР тока   – это сопутствующие компоненты технологического процесса при выполнении работы (активным током). Эти компоненты могут оставаться в сети потребителя (не поставляться ему), а могут поставляться. Их непоставка соответствует их компенсации (или компенсации-симметризации при симметричном напряжении [12]).

Набор компонент действующих величин тока  определят качественный состав трёхфазного тока в точке присоединения нагрузки потребителя и характеризует количество и качество переданной электроэнергии. Повторим, каждая из этих величин характеризует однородный товар – электроэнергию определённого типа (сорта), а его количество (объём) определяется скоростью его поступления (от поставщика к потребителю) – мощностями:

, кВт; , кВар; , кВар, при приложенном уровне напряжения , кВ.

За интервал наблюдения  стоимость каждой компоненты определяется её количеством: ,  , и тарифными коэффициентами , , .

Ценность разложения (44) заключается в том, что оно позволяет выполнить оплату дифференцированно по каждой из компонент, в зависимости от степени вреда, который они наносят энергоснабжению (поставщику и потребителям).

Первичным в формировании стоимости поставляемой электроэнергии является измерение количества (объёма) по каждой из компонент инструментальными средствами. Это выполнено для первых двух компонент:

      .

Если измеряется действующая величина полного тока, то можно вычислить её и для неуравновешенного тока. Дифференцированная оплата за каждую из компонент обобщённого реактивного тока даёт весовую сумму для стоимости реактивной  и несбалансированной мощности:

.

Стоимость несбалансированной мощности  определяется тарифным коэффициентом . В рассматриваемом интервале (см. рисунок)  оплата небаланса мощности покрывает оплату дополнительных потерь неуравновешенного тока .

Для принятых тарифных коэффициентов весовая сумма

обеспечивает полную дифференцированную оплату за все компоненты мощности и покрывает стоимость потерь от полного тока . В точке подключения выполняется "антимонопольное неравенство":

.

Заключение

1.  Если для фиксированного уровня напряжения стоимость электроэнергии (мощности) является линейной функцией, то стоимость полных потерь в единицу времени является квадратичной функцией действующей величины полного трёхфазного тока. Тем самым (в зависимости от принятых тарифных коэффициентов) либо оплата полной мощности покрывает оплату полных потерь, либо – наоборот. Оплата должна осуществляться или только по потерям, или только по мощности. Если электроэнергию ассоциировать с продаваемым товаром, а потери с технологическими расходами (транзитом), то юридически правильнее потребителю платить только за полученную (покупаемую) электроэнергию.

2.  Для фиксированного уровня напряжения стоимость за "реактивную электроэнергию" является линейной функцией, а стоимость потерь от реактивного тока в единицу времени – квадратичной функцией действующей величины реактивного трёхфазного тока. Оплачивая дополнительные потери (от обобщённого реактивного тока), потребитель не только оплачивает при этом реактивную мощность, но платит и за другие компоненты неактивной мощности (неактивного тока).