充电桩昼夜负载不均导致功率因数不达标案例分享

一、项目背景

某写字楼新增建设充电桩设施，配套安装了单独的变压器，投入使用后，在电费结算时发现出现力调电费。

二、问题排查与原因分析

下午2点，我方技术人员抵达现场后，首先就去看了控制器的功率因数，但是此时的功率因数显示的是0.95，我们又去看了电力局的计量表上显示的数据，跟控制器显示的功率因数是一致的，也是0.95。于是向电力局询问了上个月某个工作日不同时间段的功率因数。

以上这张折线图，是我方技术人员通过供电局提供的数据，做出的不同时间的的功率因数，通过折线图可以发现，在白天的时候，功率因数都是好的，但是在晚上6点过后，功率因数逐渐下降。当天晚上7点左右，再次来到现场，发现夜间充电车辆寥寥无几，此时功率因数控制器显示功率因数0.94，但此时去查看电力公司的电表，上面显示的功率因数就只有0.81了。

结合勘查数据与时段差异分析，明确问题核心：昼夜负载极端不均，夜间充电桩几乎完全停用，而用户的电表是高供高计，即电表是在高压侧，会统计变压器无功，无功补偿控制器的采样电流互感器是安装在低压侧，无法测量变压器无功。在小负载的情况下，会导致无功补偿控制器与电表出现较大的功率因数差异，无法正确控制电容投切补偿。白天充电桩使用率较高，负载大，变压器无功占总无功的比例不高，故可以正常补偿。

三、解决方案制定

针对上述问题根源，我方结合现场设备情况及技术可行性，制定了以下功率因数优化方案：“高采低补”，即在变压器高压侧加装电流互感器，接到低压侧无功控制器。

四、方案实施与效果

方案实施后，系统立即进入稳定运行状态。经现场监测，电力系统功率因数从之前的低水平稳定提升至0.98，力调电费问题得到彻底解决。

五、结论

1. 小负载情况下的变压器无功是引发系统功率因数下降、产生力调电费的关键诱因。

2. “高采低补”可有效破解低负载工况下的功率因数优化难题，实施后功率因数提升至 0.98，彻底消除了力调电费。

3. 若高压侧加装电流互感器不方便或者布线困难的场景，我们还可以在无功补偿控制器上用软件补偿的方案来解决问题，不用改动线路。

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