无功补偿的目的意义方法
无功补偿应用于低压电网中的选择和意义
２１ 步 电 动机 和 电力 变 压 器 是 耗 用 无功 功 率 的 主要 设 备 ．异
（） １ 美国资料推荐 ： ｃ （ ３ ｅ 额定容量 的 １ １ Ｑ＝１ ） 【 ／Ｐ ／ ３
（） ２ 日本 方法 ： 电气 计 算 日文 杂 志 中查 到 ：／～／ 从 １ １２容量 计 算 ４ 考 虑负载率及极对数 等因素 ， 按式（ ） ５ｉ Ｓ取的补偿容 量， 在任何负 载情况 下都不会 出现过补偿 ， 而且功率因数可以补偿到 ０ ０以上。 ． ９ 此法 在节能技术上 广泛应用 ， 对一 般情况都可行 ， 特别适用 于 Ｉ ｌ 比值较 ｏｅ ／ 高的电动机和负载率较低 的电动机 。但 是对 于 Ｉ／ 较低的电动机额定 ｏｅ ｌ 负载运行状态下 ， 补偿效果较差。 其 （） ３ 经验 系数法 ： 由于电机极数不 同， 按极数大 小确定经验系数选 择 容 量 比较接 近 实 际需 要 的 电 容 器 ， 采用 这 种 方 法 一 般 在 ７ ％负荷 时 ， ０ 补后功率因数 可在 ０９ ～ ．７之间。 ．５ ０９
段之一 。
３ 跟 踪 补偿 ３
跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置 ，将低压 电 容 器 组 补 偿 在 大 用 户 ０４ Ｖ母 线 上 的 补偿 方式 。适 用 于 １０ Ｖ 以上 ．Ｋ ０Ｋ Ａ 的专用配变用户， 可以替代随机 、 随器两种补偿方式 ， 补偿效果好。 跟踪补偿 的优点是运行方式灵 活 ， 运行维护工作 量小， 比前两种补 偿方式 寿命相对延长 、 运行更可靠。但 缺点是控 制保护装置复杂 、 首期 投资相对较大 。 但当这三种补偿方式的经济性接近时 ， 应优先选用跟踪 补偿 方 式 。 ４ 无功 功 率 补 偿 容 量 的 选 择方 法 、 无功补偿容量以提高功率 因数 为主要 目的时 ，补偿容量的选择分 两大类讨论 ， 即单负荷就地补偿 容量 的选择（ 主要指 电动机 ） 和多负荷 补偿容量的选择（ 指集 中和局部分组补偿 ） 。 ４１单 负荷 就 地 补 偿 容 量 的 选择偿就是将低压电容器组与电动机并接 ， 通过控制 、 保护装置 与电机 ， 同时投切 。随机补偿适用于补偿电动 机的无功消耗 ， 以补励磁 无 为主， 此种方式可较好地 限制用电单位无功负荷 。 随机补偿的优点是 ： 电设备运 行时 ， 用 无功补偿投人 ， 电设备 停 用 运时， 补偿设备也退出 ， 而且不需频繁调整补偿容量。具有投资少 、 占位 小 、 装 容 易 、 置 方 便灵 活 ， 护 简 单 、 安 配 维 事故 率 低 等 优 点 。 ３２随 器 补偿 ． 随器补 偿是指将 低压 电容 器通过 低压保险接 在配 电变压 器二次 侧， 以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无 功负荷主要是变压器 的空载励磁无功 ，配变空载无功是用 电单位无功 负荷的主要部分 ， 对于轻负载的配变而言 ， 这部 分损耗 占供 电量的 比例 很 大 ， 而 导致 电费 单 价 的增 加 。 从 随器补偿的优点 ： 接线 简单 、 维护管理方便 、 能有效地补偿 配变空 载无 功 ， 限制农 网无 功基荷 ， 使该部分无功就地平衡 ， 而提高配变利 从 用率 ， 降低无功 网损 ， 有较高的经济性 ， 且前补偿无 功最有效 的手 具 是
无功补偿
无功补偿的意义
谐波电流会对供电系统中的电器设备产生损害，不仅 造成企业检修费用提高，而且对供电系统的安全稳定运行 埋下很大隐患。 基于以上分析，要求企业必须对供电系统存在的此类 危害进行治理。无功功率补偿技术(SVC)是一种挖掘现有
电力资源潜力、改善电能质量、消除此类事故隐患的行之
有效的方法之一，对供电系统的安全稳定运行具有非常重 大的意义。
吴佳祥
无功补偿
无功补偿的意义 无功补偿的基本原理
提高功率因数的方法
无功补偿的意义
随着我国电力工业的不断发展大范围的高压输电 网络逐渐发展形成，同时对电网无功功率的要求也日
益严格。无功功率如同有功功率一样，是保证电力系
统的电能质量、降低电能损耗以及保证其安全运行所 部不可缺少的部分。电网无功功率不平衡将导致系统 电压的巨大波动，严重时会导致用电设备的损坏，出 现系统电压崩溃和稳定破坏事故。
无功补偿的意义
研究无功功率，可以解决现代电力系统中与无功功率相关的一 系列技术问题。与无功功率相关的技术问题很多，主要有：
1.无功功率静态稳定问题； 2.电容性无功功率引起的发电机自励磁问题； 3.因潜供电流引起的单相快速自动重合闸电弧不能熄灭问题；
4.冲击性无功负荷的调节问题；
5.无功功率中的高次谐波公害和闪变问题； 6.跟随馈电系统引起的负荷功率因数的变化与改善问题。
无功补偿的基本原理
无功补偿的基本原理实质上就是把具有容性功率 负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路上, 能量
在两种负荷之间相互交换。这样， 感性负荷所需要的
无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。即把 原来是由电网或者变压器提供的无功功率， 改为由交 流电力电容器来提供。
无功补偿的意义
无功补偿的意义什么是无功？在交流电路中，电流可以分解为有功电流和无功电流。
有功电流可以产生功率，而无功电流则不能直接产生功率，只是在电路中流动，从而引起电压的降低。
无功补偿的原理无功补偿是电力系统中的一种重要技术，从本质上来说，就是通过其他的电力设备来消耗无功电流，或者是通过其他的方式将无功电流转换成有用的电能，使得电力系统中的无功电流尽量的被充分利用，避免无功电流的浪费。
无功补偿的意义无功补偿的最主要的意义就是可以提高电网的供电质量和可靠性，通过无功补偿可以消除电网中存在的电压暂降和电压暂升的问题，保证电网的电压稳定性，提高供电质量和可靠性。
同时，无功补偿还可以提高电网的经济性。
电网中存在着一定的无功需求，如果这部分无功需要通过其他的方式消耗或者是转换，会带来一定的能量和资源的浪费，而无功补偿则可以通过其他的设备将这部分无功利用起来，从而提高电网的经济性和资源利用率。
最后，无功补偿还可以提高电力系统的稳定性。
在电力系统中，无功电流往往是导致电力系统不稳定的主要原因之一，通过无功补偿可以有效的消除无功电流的影响，从而提高电力系统的稳定性。
无功补偿的应用在实际的电力系统中，无功补偿已经成为了一项非常重要的技术与设备。
目前，无功补偿主要应用于以下方面：高压变电站在高压变电站中，由于传输距离较长、负载不一、地形等原因，往往存在着较大的功率损失和电压暂降的问题，通过无功补偿可以有效的解决这些问题。
工业用电工业用电中，由于负载变化较大，往往会导致电力系统中存在较大的无功电流，通过无功补偿可以消除这部分无功电流，从而保证电力系统的供电质量和稳定性。
物业用电在物业用电中，往往需要保证电力系统的供电质量和稳定性，通过无功补偿可以有效的消除无功电流，并提高供电质量和稳定性。
总结无功补偿作为一种非常重要的电力技术和设备，具有非常广泛的应用和重大的意义。
通过无功补偿，可以提高电网的供电质量和可靠性，提高电力系统的经济性和资源利用率，提高电力系统的稳定性，为现代化电力系统的发展做出了重要的贡献。
无功补偿的意义
无功补偿的意义
1．改善供电质量
在供配电系统中，评价供电质量的优劣有以下三个因素：
(1)在电源点电压和频率是否接近于恒定。
(2)功率因数是否趋近于1。
(3)三相系统中，相电流与相电压是否趋于平衡。
而采纳无功功率补偿来提高功率因数，不但能大量削减线路中因输送无功电流而产生的电能损耗，还能有效地改善和提高末端用户处的电压，提高电气设备的经济运行水平。
所以无功功率补偿在供配电系统中始终是特别重要的环节。
2．削减电网设备容量，提高设备出力
在有功功率不变的状况下，当电网的功率因数提高时，无功功率也要削减，由公式可知，视在功率必定随着下降。
例如某用电单位需200kW的电力负荷，当功率因数为0.4时，由公式COSφ=P/S可求得，S=P／cosφ=500kV．A，即需要一台500kV．A的变压器；若功率因数为0.8时，则只需装设一台250kV．A的变压器。
由此可见，功率因数提高了，需要的设备容量可相应削减。
3．节省电费开支
我国电价政策规定，用电设备容量超过100kV．A(kW)的用户，都要实行力率调整电费，力率低于规定值要加罚电费。
前面已经说了无功补偿可提高力率，削减或避开因力率低加收电费，从而节省电费开
支。
我国低压电网中无功补偿的意义
反复实践得 到了广泛认可 。这种无功补 偿方法或者是进行中间同步
力行业注入 了新的发展活力。为 了促进 我国经济由集约型向粗放型 的成功转 变。我 国电力行业也开始 了节能活动。在低 压电网中 ，无 功补偿无疑是最好最便利最经济的节能方式 。已经得 到业 内人 士的 普遍认可并被广泛应 用。本文主要阐述 了低压电 网中无功补偿 的主 要概念 以及基本原理 ，并分析和探讨 了无功补偿 的方式和方法 ，以 便 供 广大 相 关人 员探 讨 。
【 关键词 】 低压 电网；无功补偿 ；基本原理 ；方法
１ 前 言
我 国的电力行业起步较早 ，电力系统也 已经逐渐完善，然而随 着科技 的进步和技术的不断变革，原有的发展模式也远不能满 足经 济 的发展要求 。现在 的电力行业竞争愈演愈烈，要想在这激烈的市 场 中占有一席之地唯有不断提升其综合实力， 实现 电力的节能功效。 无功补偿这种节 能方式正好满足其市场需求 ，应运而生。无功补偿 对于低压 电网有着直接的影响作用 ，其通过无功补偿设备来满足电 网对无功功率 的需求 ，以便使得 电网的功率因素得 以提高 ，减少电 能的消耗量 ，使得低压 电网能够高效的进行工作，提高电网的稳定 性和 安全性 ，减少 电压 的成本 ，促进 电压供 电质量的提高 ，满足人 们 日常生产和生活对 电的需求 ，为人们 的生产生活提供强有力的保 障，促进我 国电力行业 的蓬勃发展。 ２ 阐述无功补偿的相关基本概念 众所 周知，在 电力系统中输 送电能时主要是通过利用配 电网络 来进行的。在配 电网络 中的各种设备 （ 例如 电动机 以及变压器 ）在 运转工作时几乎都是利用 的电磁感应原理 ，在磁场 的作用下来促使 能量的成功转换 和传递 。这些 设备作为交流 电路 中的负荷 ，一般都 是通过电源来向其共给功率，其所 负荷 的视在功率主要包括两部分 内容，其中第一部分是有 功功 率。在这 一部分 中，其主要功能是进 行各种能量的转换， 比如转换成用电设备所 需的机械 能、化学 能以 及热能等多种形式，以便满足用电设备对 电功率 的需求 ，促进其 的 正常运行和工作效率的提高。第二部分是无 功功率 ，它正好 与有功 功率相反，并没有进行各种能量的转换，只是交替和往返于 电源 以 及 电感性之 间以便满足 电能的负荷 只有配备性能足够优 良的无 电 发 电机才能保证 向电力系统提供全部的无功功率，并且还 带有很太 的副作用 ，其所提供 的无功 电流量太多 ，且长时间长距离的在高 线 中进行往返传输 ，将会极大的加大线路的损耗程度 ，不仅降低 了 电力系统 的使用寿命 ，降低 了其输 电质量，而且还极大的增加了线 路以及用 电成本 。但是如果采取无功补偿这种节能方式，便可缓解 线路 的供 电压力 ，降低和避免不必要的线路损耗 ，节约其 线路及用 电成本 ，提高 电力 的质量 。 ３ 对无功补偿工作的基本原理进行分析和阐述 工业 以及民用负荷 很多都 是感性 的。据统计 ，大致可 以通过输 电系统或 者是补偿 电容器 这两 种方式向全部的电感负荷提 供其所需 的足够数量 的无功功 率。如通 过输电系统进 行提供 时，就必 须综合考虑有功和无功这两 种功率，以便满足相关设计要求。但 是值得注 意的是 ，当通过输 电 系统向电感负载传输无功功率 时，极有 可能增加线路 以及变压器 的 工作压力，增加其损耗，降低 其使用寿命，从而 导致 电力 系统的质 量难以提高，在 电力市场竞争中处于不利地位 。然而若果通过补偿 变压器来 向其传送无功功率，便可避免出现上述不利现象，将损 失 降到最低 ，延长线路等的使用寿命，提高电力系统的质量 ，促进其 经济效益 的提高 ，为人们 的生产生活提供便利，满足人们的用 电需
无功补偿在电力系统中的作用与意义
无功补偿在电力系统中的作用与意义无功补偿是电力系统中的重要技术手段之一，其作用与意义广泛应用于电力系统的稳定运行和质量改善。
本文将从三个方面来阐述无功补偿的作用与意义。
一、无功补偿在电力系统中的作用1. 提升功率因数：无功补偿设备能够补偿电力系统中的无功功率，减少无功功率对有功功率的影响，从而提升功率因数。
功率因数是衡量电力系统运行效率的重要指标之一，高功率因数不仅能提高电力系统的运行效率，还能减少线路损耗，降低电流的谐波含量。
2. 调节电压稳定：电力系统运行中，无功功率的变化会导致电压波动，甚至引发电压失稳。
无功补偿能够通过调节功率因数来控制无功功率的流动，进而稳定电压，提高电力系统的可靠性。
3. 抑制谐波：电力系统中的谐波会对电力设备产生负面影响，如降低设备的寿命和运行效率，引发电网冗余和过载等问题。
无功补偿设备能够对谐波进行补偿，抑制谐波的产生和传播，提高电力系统的谐波抗扰能力。
二、无功补偿在电力系统中的意义1. 提高电力系统运行效率：通过无功补偿，能够减少电力系统中的无功损耗，提高有功功率的传输效率，降低线路损耗和电流损耗，从而提高电力系统的运行效率。
2. 降低电力系统负荷：无功补偿设备能够有效控制电压波动，稳定电力系统的运行，减轻系统负荷，提高供电质量。
特别是在大型工业厂短时间启动高功率设备时，无功补偿能够减少电压下降的幅度，降低电网的电压波动，保证电网的供电质量。
3. 降低线路损耗：无功补偿设备能够减少电力系统中的无功功率损耗。
无功功率的流动会产生感性和容性电流，这些电流会导致线路和设备的能量损耗。
通过无功补偿，能够减少这些损耗，降低线路损耗，提高电力系统的能效。
三、结语无功补偿在电力系统中具有重要的作用与意义，其能够提升功率因数，调节电压稳定，抑制谐波，提高电力系统的运行效率，降低负荷和线路损耗。
随着电力系统的发展与智能化技术的应用，无功补偿设备将发挥着更加关键的作用，为稳定供电和提高电力系统的可持续性发挥重要作用。
无功补偿的意义及原理
四、无功补偿的意义及原理人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的.在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无公认的无功功率定义。
但是，对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识，却是一致的。
无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此，粗略地说，为了输送有功功率,就要求送电端和受电端有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现。
而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现.不仅大多网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗；（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置,还可以改善输系统的稳定性,提高输电能力；(3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
（一)．无功补偿的物理意义无功功率只是描述了能量交换的幅度,而并不消耗功率。
图中的单相电路就是这方面的一个例子，其负载为一阻感负载。
电阻消耗有功功率，而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来，另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放，并不消耗能量.无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。
电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要，同时也对电源的输出带来一定的影响。
下图是带有阻感负载的三相电路，为了和上图对照，假设u、R、L的参数均和上图相同，且为对称三相电路。
无功补偿的意义及补偿方式的选择
PE 电力电子年第期6无功补偿的意义及补偿方式的选择李华申1张永2杨磊2（1.兖矿轻合金有限公司，山东邹城273500； 2.山东华聚能源公司，山东邹城273500）摘要功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。
为了实现节电目的，依据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。
通过现场技术改造，增加无功补偿装置，可使低于标准要求的功率因数达标。
本文分析了无功补偿的意义和无功补偿方法，着重论述无功补偿设备的配置原则及如何合理选择无功功率补偿方式。
关键词：功率因数；无功补偿；节电The M eaning of Reactive Power Compensa tionand the C hoice of CompensationLi Hua sen 1Zhangyong 2Y a nglei 2（1.Shandong Yankuang Light Alloy Co.,Ltd,Zoucheng,Shandong 273500；2.Shandong Huaju Energy Co.,Ltd,Zoucheng,Shandong 273500）Abstr act The power factor is one of alternating-current circuit's important engineering data.Regarding question power factor's and so on electrical equipment's use factor and analysis,research electrical energy consumption heights have the very vital significance.In order to realize the electricity saving goal,based on electrical equipment ’s power factor,may survey transmission line ’s electrical energy loss.Through the scene technological transformations,increase in reactive power compensation device,cause to be lower than the standard request the power factor standards.This paper analyzes the significance and methods of reactive power compensation,focuses on reactive power compensation equipment configuration principle and reasonable choice reactive power compensation way method.Key words ：power factor ；reactive power compensation ；electricity saving1引言在交流电路中，电压与电流之间的相位差(φ)的余弦叫做功率因数，用符号cos φ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos φ=P/S 。
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2007
年
PAE
应用方案文集
电能质量
- 34 -
无功补偿及其意义
刘翀
（电力监控与补偿滤波产品应用工程师
/
上海
/135****9942
）
摘要：
无功补偿是维持电力系统稳定与经济运行所必须的，本文详细介绍什么是无功、无功补偿，以及无功补偿的方法和意义，并重点介绍全球电气行业领导者施耐德电气公司在无功补偿方面的典型应用方案。
1
什么是无功功率
在交流电路需要由电源供给负载两部分功率；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量，如机械能、热能或光能。
符号用
P
表示，单位为瓦
(W)
、千瓦
(kW)
和兆瓦
(MW)。
1什么是无功功率
在交流电路需要由电源供给负载两部分功率；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量，如机械能、热能或光能。
符号用P表示，单位为瓦(W)、千瓦(kW)和兆瓦(MW)。
无功功率较为抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
符号用Q表示，单位为乏(Var)和千乏(kVar)。
无功功率较为抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电
气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
符号用Q表示，单位为乏(Var)和千乏(kVar)。
无功功率不是无用功率。
电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
2 无功补偿的原理
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路上，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。
实质上就是把原来是由电网或者变压器提供的无功功率，改为由交流电力电容器来提供。
3 无功补偿的方式
并联电容器为无功补偿的主要方式。
根据系统负载情况的不同和需要达到的补偿效
果的不同，按照安装位置的不同，无功补偿方式分为集中补偿、分组补偿和就地补偿三种。
集中补偿方式所用电容器组的容量较分散补偿和就地补偿的总容量和小，利用率更高，但未对变配电所各馈线补偿，仅减轻了电网的无功负荷。
分散补偿方式中的电容器
组的利用率较就地补偿高，因此总的需要量较就地补偿小，是一种相对就地补偿而言比
较经济合理的补偿方式。
选择无功补偿方式的原则是“全面规划，合理布局，分级补
偿，就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合，低压补偿为主；调压与降损相结合，降损
为主。
”。
4 无功补偿的意义
无功功率补偿装置在电力供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗、提高供电效率、改善供电质量，所以无功功率补偿装置在电力配电系统中处在一个不可或缺的非常重要的位置。
下面从四个方面加以说明：
（1）改善电压质量
输电线路电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。
一般说来，在电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。
所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。
因此，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。
电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。
合理安装补偿设备可以改善电压质量。
（2）降低线损
在某一额定电压下，有功功率恒定不变，由于功率因数变化，其线路损耗发生变化（3）线路、变压器的增容
因国家根据企业功率因数值调整电价高低，因此加设补偿装置提高功率因数后对企业和
电力系统有重大经济效益。
(1). 在设备容量不变的条件下，由于提高了功率因数可以少送无功功率，因此可以多送有功功率。
(2). 如需要的有功不变，则由于需要的无功减少，因此所需要的配变容量也相应地减少 s
(3). 安装无功补偿设备，可使发电机多发有功功率。
系统采取无功补偿后，使无功负荷降低，发电机就可少发无功，多发有功，充分达到铭牌出力。