传统无功功率理论及其局限性
无功功率

无功功率在日常使用的公共电网中,电源供给负载的功率一个为有功功率,一个为无功功率。
有功功率是保持用电设备正常工作所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能等)的电功率。
而无功功率是用于电路内电场与磁场的交变,在电气设备中建立与维持电场或磁场交变所需的电功率。
由于这种功率不对外做功,因此称为无功功率。
无功功率并不是无用功率,许多设备是依据电磁感应原理进行工作的,电动机转子磁场就是依靠电源提供的无功功率建立的,变压器初级线圈的磁场也是靠无功功率建立的,这样才能在二次线圈上感应出电压来,没有无功功率电动机就不会转动,变压器就无法变压。
当交流电流通过电感线圈时,由于电感线圈是储存磁场能量的器件,其相应的磁场能量也会随着电压电流的交变而变化,当电压增大时,电流及磁场的能量也就相应加强,此时电感线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁场能量的形式存储起来,当流过电感线圈的电流减少和磁场能量减弱时,电感线圈就把磁场能量释放出来输送回外面的电路中,这种电源能量与磁场能量之间的往复转换能量,从物理概念上讲为感性无功功率,如变压器、电动机等设备通过交变电流时产生感性无功功率。
当交流电流通过电容器时,由于电容器是储存电场能量的器件,其相应的电场能量也会随着电压电流的交变而变化,当电压增大时,电流及电场的能量也就相应加强,此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以电场能量的形式存储起来,当电流减少和电场能量减弱时,电容器就把电场能量释放出来输送回外面的电路中,这种电源能量与电场能量之间的往复转换能量,从物理概念上讲为容性无功功率,电容器、电缆输电线路等设备通过交变电流时产生容性无功功率。
1. 功率因数在交流电路中,电源供给负载的视在功率中包含有功功率和无功功率,有功是电阻性负载消耗的功率也即实际消耗的电功率,无功功率并非实际消耗的功率,而是由电感性负载或电容性负载引起的电源与负载间能量转换所占用的电功率。
无功功率的产生、作用与影响

无功功率的产生、作用与影响在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种;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(机械能、光能、热能)的电功率。
比如:5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。
有功功率的符号用P表示,单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。
无功功率比较抽象,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电功率。
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。
比如40瓦的日光灯,除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。
由于它不对外做功,才被称之为“无功”。
无功功率的符号用Q表示,单位为乏(Var)或千乏(kVar)。
无功功率决不是无用功率,它的用处很大。
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。
为了形象地说明这个问题,现举一个例子:农村修水利需要开挖土方运土,运土时用竹筐装满土,挑走的土好比是有功功率,挑空竹筐就好比是无功功率,竹筐并不是没用,没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?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。
无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在: (1)降低发电机有功功率的输出。
五个无功功率认知误区,你一定要知道!

五个无功功率认知误区,你一定要知道!(1)误区一:无功功率是用于在电气设备中建立和维持建立磁场的电功率,最终会在建立和维持过程中损耗掉。
《辞海》中对于无功功率的解释:“在具有电感和电感的交流电路中,电感的磁场和电容的电场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量,永古约省另一部分时间内将能量返回电源。
在整个周期内平均功率是零点,也就是没有能量消耗,但能量是在电源和电感或器件之间来回交换的,能量交换的最大值叫做计算所。
”这个解释说明,无功功率的潜热物理意义在于交流电源与负载之间的能量交换,无功功率就是交流正弦电路中能量交换的最大值,它表明了交流电源与负载之间能量交换的能力。
实际的无功设备在能量交换时一定有能量损耗(如漏磁、介质损耗等),出错这部分丢失的损耗不能算入无功,无功这是因无功作用而产生的有功耗损。
同理有些人把设备产生的不是需要的热能等能量损失称为无功是不对的,这是无用功,而不是无功,因其不会转回电能。
(2)误区二:无功功率是不耗损能量的无用罢了功率,“无功”乃“无用之功”无功功率决不是无用功率,恰好相反它的用处很大。
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。
要花费变压器也同样可能需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生电阻磁场,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,文化交流接触器不会吸合。
(3)误区三:无功功率仅是交流电源与热能负载之间的能量交换,不消耗能量,对系统不会有影响。
在正常情况下,用电设备不但要从插座取得有功功率,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,用电设备就无足够的无功功率来电磁场建立正常的电磁场,那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的相电压就要下降,从而影响用电用电设备的正常运作。
无功功率对供、供气用电也产生一定的不良影响,主要表现在:1))降低发电机军功功率的制动器输出。
变电站无功补偿技术现状分析与SVG技术应用

变电站无功补偿技术现状分析与SVG技术应用摘要:随着电力系统的不断完善,对于电力质量的要求也越来越高,其中无功补偿技术的应用成为改善电力质量的重要手段。
而在变电站中,SVG技术作为一种先进的无功补偿技术,也逐渐得到了广泛的应用。
本文旨在分析变电站无功补偿技术的现状,介绍SVG技术的原理,并探讨其在变电站中的应用,旨在为推广SVG技术在变电站中的应用提供参考。
关键词:变电站;无功补偿技术;现状分析;SVG技术应用随着我国电力行业的快速发展,变电站作为电力系统的重要组成部分,其无功补偿技术的应用显得尤为重要。
当前,变电站常用的无功补偿方式主要为并联电容器和并联电抗器,但是这些传统的无功补偿技术存在着一些问题,例如不能实现快速响应、无法减少谐波等。
相比之下,SVG技术是一种新型的无功补偿技术,其具有快速响应、谐波抑制等优点,被认为是最先进的动态无功补偿技术。
因此,对于变电站的无功补偿技术进行研究和应用SVG技术是十分必要的。
1.无功补偿技术概述无功补偿技术是电力系统中的重要技术之一,它能够对电网的无功功率进行调整和控制,改善电力系统的稳定和可靠性。
无功补偿技术主要包括静态无功补偿技术和动态无功补偿技术两种形式。
静态无功补偿技术是指通过安装一定容量的无功电容器或电感器来补偿变电站的无功功率,从而提高电力系统的无功功率因数。
其中,无功电容器补偿主要用于消除系统的感性分量,而无功电感器补偿则主要用于消除系统的容性分量。
静态无功补偿技术具有调节速度快、稳定可靠、操作简单等优点。
动态无功补偿技术则是指通过非晶合金变压器、静止无功发生器(SVG)等设备实现对电力系统动态无功补偿的一种技术。
相对于静态无功补偿技术,动态无功补偿技术具有响应速度更快、抗扰动能力更强、更加灵活等特点。
无功补偿技术在电力系统中具有极其重要的应用价值,能够提高电力系统的稳定性和可靠性,减少潜在的安全风险,并且具备广阔的发展前景。
1.传统无功补偿技术的局限性传统无功补偿技术的局限性主要体现在以下几个方面:第一,调节速度慢。
无功功率终极解释

无功功率终极解释2009-07-06 01:26容性电流:流过电容的电流,电容使电流超前90度。
感性电流:流过电感的电流,电感使电流超前-90度,即滞后90度。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的“无功”并不是“无用”的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。
无功功率单位为乏(Var)。
无功功率和功率因数是直接有关联的。
在交流电路中,针对电网中某个原件来说,其电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即λ=cosΦ=P/S,S=√(P^2+Q^2)(阻抗为电感性时Φ>0)。
在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,若功率因数低,电网的电压下降,电压质量也就降低,所以我们希望功率因数越大越好,这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。
电力系统中的负载大多是电感性电气设备(有电磁线圈结构),线圈内要建立磁场,就要消耗滞后(感性)无功功率。
如40W的日光灯,除了需要40多瓦(镇流器也需要消耗部分有功功率)的有功功率来发光外,还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场,这就使得负载电流相位滞后于电压,相角差越大,对滞后无功功率需求越大。
虽然无功功率不消耗电能,但要供给固定的有功功率时,无功功率越大,视在功率也越大,供电线路和变压器的容量也就越大,势必要提高电流而增加线路损耗。
所谓提高功率因数,是指提高电源或电网的功率因数,而不是指提高某个电感性负载的功率因数。
所以电业局供电时,无功功率对民用不收费,工业使用时若功率因数达不到0.9就要罚款,增收这部分费用作为线路损耗和其他因此造成的费用。
对于变压器,由于二次侧输出的无功功率可以是滞后性的,也可以是超前性的,视负载性质而定,但变压器内部吸收的无功功率都是滞后性的。
无功功率的基本概念

无功功率的基本概念1.什么是无功功率?为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。
无功功率比较抽象,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电功率。
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,就需要无功功率。
无功电能是沟通电应用中必不行少的电能,但是,即非无用功率,它的主要作用就是作能量的转换工作,就是把电能转换为磁场能,然后将磁场能再转换为机械能,也就是电动机的工作原理。
变压器是将电能转换为磁场能,再是将磁场能转换成电能。
虽然,它只是起到了一个能量转换的作用,但是,这个能也有电流,来回在供电线路上,虽然,它是不消耗功率,但是,作用很大,而且是必需要用到的,所以,将这个能称之为无功电能,这个功率,就称之为无功功率。
2.也可以这样解释;为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。
什么是功率因数?假如你知道什么是无功功率,那么,你也知道,无功功率并不是无用之功,没有这部分功率,就不能建立感应磁场,电动机、变压器等设备就不能运行。
除负荷需要无功外,线路电感、变压器电感等也需要。
在电力系统中,无功电源有:同步发电机、同步调相机、电容器、电缆及架空线路电容,静止补偿装置等,而主要无功负荷有:变压器、输电线路、异步电动机、并联电抗器。
一般终端用户电压多称之为低压电路的,特殊是工厂的动力用电,它属于电感性电器,用户电感性电器设备需要大量的无功功率,这是必定的。
3.沟通电在电能输送中的二种功率;沟通电力系统的运行,需要两部分能量,一部分电能用于做功被消耗,它们转化为热能、光能、机械能或化学能等,称为有功功率,另一部分能量用来建立磁场,作为交换能量使用,对外部电路并未做功,它们由电能转换为磁场能,再由磁场能转换为电能,周而复始,并未消耗,这部分能量称为无功功率。
在沟通电路的电力输送过程中,又由于,导线的输送电能的截面积有限,给设备供应的电流一方面是有功功率的电流,另一方面还需要供应无功功率的电流,才能保证感性设备的正常运行。
无功功率的影响及危害

SVC是一种灵活的无功补偿装置,通过晶闸管控制电抗器和电容器 的投切,可以快速地调节无功功率。
静止无功发生器(SVG)
SVG是一种基于电力电子技术的无功补偿装置,可以实现动态无功Байду номын сангаас补偿,并且响应速度快,调节精度高。
合理配置无功补偿设备容量
根据电力系统的需求合理配置无功补偿设备的容量,可以有效地提高电力系统的功率因数,减少无功 损耗,提高电网的供电效率。
提高电力系统的稳定性
无功功率的平衡使得电力系统在受到扰动时能够迅速恢复稳定运行 。
降低线损
无功功率的传输减少了线路中的电压降,从而降低了线损。
无功功率的单位
乏(var)
乏是无功功率的单位,表示电感或电 容元件与电源之间进行能量交换的量 。
千乏(kvar)
千乏是乏的千倍,表示无功功率的单 位。
02
VS
详细描述
无功功率补偿是电力系统中的重要技术, 对于提高电力系统的稳定性和效率具有重 要意义。当前,无功功率补偿技术仍存在 一些问题,如补偿效率、稳定性和可靠性 等。因此,需要进一步研究和发展高效、 稳定的无功功率补偿技术,以满足电力系 统的高效、稳定运行需求。
研究无功功率的管理策略
总结词
制定科学、有效的无功功率管理策略
降低线路容量
无功功率的增加会使线路 容量利用率降低,不能满 足负荷需求时,会导致电 压波动和闪烁。
增加线路谐波
无功功率的增加可能会引 起线路谐波问题,导致电 流波形畸变和设备损坏。
04
无功功率的危害
增加电力系统的能耗
1
无功功率的增加会使电力系统的有功损耗增加, 因为无功功率的传输需要消耗有功功率。
浅析传统电力系统无功优化的现状

浅析传统电力系统无功优化的现状1. 引言1.1 传统电力系统概述传统电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的供电系统,其基本组成单位是发电厂。
传统电力系统主要通过火力发电、水力发电、核能发电和风力发电等方式进行电能的转换和传输,以满足各个领域的用电需求。
传统电力系统的运行中主要存在着无功功率的问题。
无功功率是在电路中的电压和电流之间存在相位差时所产生的功率,其作用是维持稳定的电压和电流,并保证电力系统的正常运行。
无功功率的过多或不足都会导致电力系统的不稳定和效率低下,影响电力质量。
对传统电力系统进行无功优化至关重要。
无功优化是指通过调整电力系统中的无功功率,使系统的功率因数接近理想值,提高系统的效率和稳定性,降低能耗和维护成本。
无功优化技术的研究和应用对提高电力系统的运行效率和质量具有重要意义。
1.2 无功优化的重要性无功优化在传统电力系统中具有重要意义。
传统电力系统是指基于传统的发电、输送和配电系统,其运行中普遍存在着无功功率不足或过剩的问题。
无功功率不足会影响系统的功率因数,导致电网运行不稳定,甚至引发电力系统的故障。
而无功功率过剩则会造成电力系统能量的浪费,影响电能质量,增加电力系统运行成本。
进行无功优化可以有效地改善传统电力系统的运行状况。
无功优化技术可以调整电力系统中的无功功率,使之接近于功率因数为1时的最佳状态,提高系统的稳定性和可靠性。
通过无功优化,不仅可以提升电力系统的供电能力和运行效率,还能减少能源消耗,减少电网损耗,降低电力系统的运行成本,促进电力系统的可持续发展。
无功优化在传统电力系统中具有重要的作用,是提升电力系统运行质量和效率的必要举措。
在未来的发展中,应该继续加强对无功优化技术的研究和应用,不断提升电力系统的无功管理水平,实现电力系统的智能化和高效化运行。
2. 正文2.1 传统电力系统中的无功问题在传统电力系统中,无功功率是一种在输电和配电系统中存在的必要但不产生功率的功率。
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2 CzarnecH无功功率定义C3,4】
Czamedd批驳了Budeanu关于无功功率和畸变
功率的错误观念嘲,提出了具有清晰物理意义的电
流与功率的正交分解。将电流i分解为有功电流
‘、无功电流‘、分散电流t及生成电流‘。设电
源电压为
"Uo+42Re。酗唧I西#}
(3)
式中脚为有限谐波次数序列。
此电源电压施加在一个线性负载上,其第n
次谐波导纳为
匕=万Jn=R+佩
(4)
&m-e出定义的各电流分量表达式为
i4=以屉弘妇陋
(5)
‘=压皿磊(常)£‘护
(6)
‘=拒m量(G一酗咿
(7)
‘=√2忍伽膨
(8)
热仁:裴1fTu2dt=吉
i.、‘、‘、‘为两两正交。 无功定义为
万方数据
38
东北电力技术
2007年第7期
Q=观 从数学上说,分散电流‘是由于n次谐渡电导
3 Fb髓时域无功功率定义【6】
在S.Fryze的时域法中,首先由一个线性电阻
来等值有功电流i。,把余下的电流定义为无功电
流毛,可以证明乇和毛为相互正交的两个分量为
屯2-iD俞u
(9)
矗=i—io
(10)
式中:』u Il为电压的有效值。
有功功率表达式为
P=U×b=互吼%饥
(11)
上式中:仉、^分别为第1次谐波电压、电流的有 效值,吼为矾与厶的夹角。
无功功率无法区分储能元件产生的无功功率和非线
性负载向系统注入的谐波电流,难以对无功补偿和
谐波抑制提供理论依据,而且不能反映电压及电流
波形相对于工频正弦波的畸变。
4三相瞬时无功理论[7,8]
三相电路瞬时无功功率理论于1983年由Akagi 提出,经不断研究逐渐完善。基本思路是将a、b、 c三相系统电压、电流转换成a口0坐标系上的矢 量,并由此导出瞬时无功功率和瞬时无功电流。
《发电厂检修规程》、《发电厂金属监督规程》、《锅 炉压力容器监察规程》、《锅炉检验规程》等规程, 并加强受热面检查、处理、更新和改进,把责任落 实到人,做好技术档案管理工作。
3结束语
衡丰公司对本厂锅炉水冷壁出现的高温腐蚀情 况采取了一系列的处理方法与措施,经实践验证取
得了良好的效果,为今后处理类似问题积累了宝贵 的经验。
2007年第7期
东北电力技术
的解决起了很大的促进作用;Fryze对无功补偿在 理论上有很大的指导作用,实际测量中也很容易得 到应用,但是其物理意义不明显;Al【agi瞬时无功 理论对谐波和无功补偿装置的研发起了很大的推动 作用,但在理论上还存在局限性。因此,新的无功 功率理论应具有以下特点。
n.应明确功率体系中各功率分量物理意义, 能清楚地解释各种功率现象,并在某种程度上与传 统功率理论相同。
L”
2
—2 J。k。
电压和电流变换到a—p坐标系后, 负荷的瞬
时有功功率为
P=‰屯+噼
(17)
瞬时无功功率为
口=‰话一嘁
(18)
在定义瞬时有功功率和瞬时无功功率之后,定
义口轴和筘轴上的瞬时有功电流分量为
.
‰
k,2:再面9
妇肇P,3u:la了’+坐ua1P
(L1l9W)
a轴和口轴上的瞬时无功电流分量为
设三相电路各相电压和电流的瞬时值分别为 ‰、‰、‰和‘、“、‘。对其分别进行Oa*ke变
抉(a一卢变抉):
r1 一一1 一工1r‰1
f‰I一/呈l
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(15)
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【瑶J 2√了I。 以 以||b I
(16)
[2】c.hd蛳m.船∞6僧and nctiB蛐哪惝.h烈.№.20 Ru-
[3】巳日可_町晰耐啪t柚-H*砌,dl刊Ll.辨h.sP.日h岫hu岫oe∞却血械日r.眦衄1_9_I2.t7e,h。脯nf№nPd押i蕾懈¨y嘲,雕ld哑P押T.m
岫m.v‘岫21。鼬1,J眦.撕.3配一367. “】o蛐-崩.k s.0h肿ntd击血邛删叫d山ejn吨血籼r}
在正弦条件下…1,已有很完备的功率体系。但 随着半导体行业和电力工业的发展。换流设备被广 泛采用。大量非线性负荷增加,使系统电压、电流 波形畸变,原有的正弦情况下的无功功率定义不再 适用,传统的无功功率定义颇具争议。
1927年以来。不断有学者提出非正弦电路中 无功功率定义。包括以Budeanu为代表的经典无功 理论定义;L.S.c换器的积灰、结渣、菪损和腐蚀的防止 原理与计算[M],北京:科学出版社.1994.
作者简介:
于国强(196争一),男,硬士,剐教授.从事电厂锅炉、汽轮 机、热力发电厂、热力设备试验、单元机组运行等课程的教学与研 究o
(收稿日期2。阱一114一嚣)
万方数据
传统无功功率理论及其局限性
值,龟为浓与磊的夹角。 式(2)使无功功率公式和有功功率公式相对
应。但有功反应的是与外界的能量交换,当输出基
波功率吸收谐波功率时,理论上有功功率的消耗是 可以抵消的。无功定义考虑了各次谐波在线性电抗 上单独形成的无功功率,但未考虑各次谐波之间耦 合形成的无功功率,不同频率的无功功率不能互相 补偿。因此,仉无法反映电路中电功率交换情况。
ⅡⅫq^嘲.vd.11.1嘲.235—239.
【7】 1f.^h西.Y.b呻姗,^.N出∞.b咖曲啪∞。&·di忡P押一 甘co岫∞呻岫Qq坩嗣坞钿如hi雌嘲嘲谢出啊吐踟掣瓢嘲伊
。呷∞圃血.衄Tb瞄.加h.矗^p一.,w.∞(3):625
p-qn瞰yiⅡ‰弛蛳哥_ 一鲫.
【8]H.^b西,A.N曲∞:1he
,血·
d重-h氨mlo谳d C∞曲i啷.ET口。诎.3,n.1,1993.刃一
32.
[9]^峰H.豇m咖Y。№A.Q珊珂蹦n啪lyd岫Inll扭l-
岫m R朗咖Power缸1l哪e-nl辨ci坤曲.胁.哑眦
(∞ho),19s3.
[10]唧柚m“E.H..鱼枷R.M.,^幽M.№岛呲啪i
hM“∞ian蛐^砸"and Re-加Pb邮蛔l蛔icd SH岫袖
咖畔¨岫.PowerB日№,眦n∞w妇∞。
岫m19.b∽3,脚删.掰一踊.
[5】如Q唧l出Dd.蛐L.pms一.鼬嘶k-h1枷唧谳be怔妇踟酬妇.∞唧衄dl,脚 嘶.1997.弱:834一盯7.
[6]凸柚越Ⅲ呻v曲。L蛔.s萨.s^删nO^血刚学硝叫协ld№,船o一I-珊砒由.doh删.dJ孙.tcHhiⅡ加血·
件下的无功功率定义;F咖的时域分析方法为无
功功率的定义开辟了一个新的思路,不需要对电 流、电压进行傅立叶级数分解;H.Ak89i在时域 内提出了非正弦条件下的无功功率定义。
Budeanu提出的非正弦条件下的功率定义是假
设:电压u为包含各次谐波的非正弦波形,负荷
由非线性阻抗尺、工、c组成。将总电流分解为i
;iR+‘,其中有功电流分量珞产生有功功率P,
无功电流分母屯产生无功功率伽,分别为单一谐 波下的有功和无功功率总和。有功和无功的积分表
达式分别为
P={I.●rur/dt;∑』 %C06吼
(1)
1。V
‘·I
t rr
』
“={1.uidt=∑Udtsin吼
(2)
‘’V
‘41
式中:以、厶分别为第1次谐波电压、电流的有效
视在功率为
s=0 n I|2 II i』2= ¨洲2 lI屯I|2+Il u II 2 0 i6 J 2(12)
82=沪—『2=c72(,;+E)=P2+Q;
(13)
非正弦条件下的无功功率为
钰= ̄/S2一严
(14)
可见,由时域定义的无功功率无需进行Fourier
分解,适用于线性电路和非线性电路。但所定义的
负载不对称条件下,该定义中的各定义量没有明确
的物理意义,按该定义亦不能实现瞬时无功电流的
全补偿。
5结束语
目前各种无功功率理论都存在各自的局限性。 Budeanu无功理论只是在某种程度上与传统功率理 论相同,用于实际的无功计量、补偿时还存在缺 陷;C.aaraeeki无功理论对谐波和无功功率辨析问题
万方数据
倪不等于等值电导G而形成的,但此定义没有解
释其本质。DI也无法反映电压、电流波形相对工 频正弦波的畸变。当电源电压中包含从1到无穷大 的各次谐波,且施加在一个非线性负载上时,‘= 0,仇=0,但此时非线性负载向系统注入了谐波 电流分量。可见功率仉不能完全反映负载的非线 性,物理意义不名副其实,同时,无法对补偿非线 性负载产生的谐波电流提供理论依据。
b.有利于对谐波源和无功功率的辨识和分析 及对谐波和三相不平衡功率本质的理解。
c.有利于对谐波和无功功率进行补偿和抑 制,能为其提供理论依据。
d.定义的各功率分量能够被精确测量,有利 于有关谐波和无功功率的监测、管理和收费。
参考文献:
[1】邱关瀛主编.电路(第四版)[M].北京;高等教育出版杜。
1999.
Ⅵ2一:赢9
抽肇P,。::五去;P
(Ⅲ20’)
口轴和口轴上的瞬时补偿电流为
旧=【三圹U
㈣,
通过Clarke反变换,可以得到a轴和b轴上的 瞬时无功电流分量为
^I%o
【:::】= l l
(22)
拓以
该理论在正弦对称电压和对称负载条件下定义
的物理量有其明确的物理意义【9,10,11】。并且在有源
电力滤波器中得到成功应用。然而在电压非正弦和
2007年第7期
东北电力技术
传统无功功率理论及其局限性
On Traditional Reactive Power Theory and Its Limitation