电能计量四象限的定义

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电能计量四象限的定义

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根据《多功能电能表通信协议》DL/T645-2007的规定，我们将一个平面坐标系的横轴定义为有功功率，纵轴定义为无功功率，二个轴将一个平面划分为四个区域，右上角的为Ⅰ象限，顺时针依次为Ⅱ象限、Ⅲ象限和Ⅳ象限；Ⅰ象限和Ⅱ象限无功定义为正向无功，Ⅲ象限和Ⅳ象限无功定义为反向无功；

并相对于电压相量U具有相位角Φ。逆时针方向Φ角为正。四象限的示意图所示：

P—有功电能；Q—无功电能；QL—感性无功电能；QC—容性无功电能；S—视在功率

注：此图与《DL/T645-2007》标准中表示的方式不同，但内容是相同的。

正向有功：P=UICOSΦ，其中Φ的范围是±90°以内。

反向有功：P=UICOSΦ，其中Φ的范围是90°至270°

正向无功：P= UISINΦ，其中Φ的范围是0~180°以内（国标定义）

反向无功：P= UISINΦ，其中Φ的范围是180~360°以内（国标定义）

由于第I象限中电压超前电流90°以内，而在纯电感回路中，具有电压超前电流90°的现象，故当输入（正向）有功时，在第1象限中产生的无功称为感性无功；由于第IV象限中电压滞后电流90°以内，而在纯电容回路中，具有电压滞后电流90°的现象，故当输入有功时，在第IV象限中产生的无功称为容性无功。同理，当输出（反向）有功时，第III、II象限分别为感性无功和容性无功。

功率在四象限中表示含义：

1) 正向有功功率：即输入有功功率，是电网向用户送电，是用户用电功率；

2) 反向有功功率：即输出有功功率，是用户向电网送电，是用户发电功率；

3) 正向无功功率：即输入无功功率，是电网向用户送无功，是用户用无功功率；

4) 反向无功功率：即输出无功功率，是用户向电网送无功，是用户发无功功率；

无功在四象限中的表示含义：

1) Ⅰ象限无功：输入有功功率，输入无功功率，用户为感性（电流滞后电压）负载；

2) Ⅱ象限无功：输出有功功率，输入无功功率，用户负荷相当于一台欠励磁发电机；

3) Ⅲ象限无功：输出有功功率，输出无功功率，用户负荷相当于一台过励磁发电机；

4) Ⅳ象限无功：输入有功功率，输出无功功率，用户为容性（电流超前电压）负载；

容性无功、感性无功的表示含义：

1) Ⅰ象限：消耗有功功率，消耗感性无功功率。

2) Ⅱ象限：输出有功功率，输出容性无功功率。

3) Ⅲ象限：输出有功功率，输出感性无功功率。

4) Ⅳ象限：消耗有功功率，消耗容性无功功率。