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《无功及视在功率物理意义的剖析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、无功及视在功率物理意义的剖析第=>卷第##期=33>年##月电力自动化设备?+,.1*%.(/@,*:21/A)1%/0?B2%CA,01D/+’=>E/’##E/F’11=33>#8无功及视在功率物理意义的剖析闫华光，杨林，宗建华（中国电力科学研究院，北京#33345）研究并分析了视在功率及无功功率的物理意义。虽然在正弦情况下，视在功率、无功功率都得!”：到合理的定义，但指出即使在正弦情况下，其传统的物理意义是令人费解和误导的。所以，应消除错误的物理解释在电工领域所造成的影响。#$%：视在功率；无功功率；物理意义；正弦&’()*：6
2、78#9’#+,-./：:电路中的能量流动和功率现象在一个世纪前就被提出来了，经过一个世纪的研究，电路中功率现象仍让电力工程师迷惑和不解。随着半导体行业和电力工业的发展，各种整流器件、换流设备及其他非线性负荷大量安装在电力系统，使原有的正弦波下的无功功率定义在工程中不适用，不方便。许多学者先后发表文章研究非正弦波下的功率现象，但一直没有达成共识的定义和物理解释。普遍认为在正弦情况下电路中功率现象已非常清晰，而事实上，关于无功功率及视在功率的物理解释都是不能令人信服的。所以说，功率分量物理意义的不清晰，是目前研究各种电路中功率现象及功率
3、定义的一大障碍。=33>）##了源和负载能量的交换情况下面以能量流动的观点，以图详细分析该物理#电路为例，解释的正确性。假设：#（”）G!)./H!”G=!./H!”!（”）G!*./H（!”%#）G!”图#”%!并联电路$%&’11#()*)++,-./00,.1,-”%!.%*.2%1#单相功率理论在正弦系统中，关于视在功率&，有功功率’，无功功率(的定义为设#（”）G!)./H!”!（”）G!*./H（!”］’%（”）G#（”）!（”）G’［#I./H（=!”）I(H%0=!”（#）式中’为有功功率，定义为’+)*./H”，为瞬
4、时有定义为(G)*,功功率的平均值；(为无功功率，为瞬时无功功率的最大值。H%0”，由上式可知，瞬时功率可以分为两部分：其一，］是正弦周期量，为不可逆分量，通常’［#I./H（=!”）被称为瞬时有功功率’%1（，是电压信号与同相电流”）的乘积；其二，是可逆分量，通常(H%0=!”为正弦量，被称为瞬时无功功率(%1（，它一个周期内交替变化”）表明与外部周期性交换能量，为电压信号与正=次，交电流的乘积。有功功率是一个物理量，表明电路中实际产生的有用能量。无功功率在正弦情况下，也是一个物理量，因为无功元件#J9周期内存储的能量与无功功率成正
5、比。则瞬时功率为’%（”）+#（”）!（”）G)*./H（#I./H=!”）-)*H%0#H%0=!”其瞬时有功功率为’%1（；”）G)*./H#（#I./H=!”）瞬时无功功率为(%1（该电路的电”）G)*H%0#H%0=!”，压、电流、瞬时功率’11%（、瞬时有功功率’%1（、瞬时”）”）无功功率(%1（波形见图=。图中，（为电压、电”）)）流波形，（为电压与同相电流波形，（为电压与K）.）正交电流波形，（（（分别为瞬时功率、瞬时有-）,）L）功功率瞬时无功功率波形；，”#G!J（=!）”=G!G!J!。总是正的，围绕着平均值上下
6、波动，’%1（”）(%1（”）中正的或负的分量等于电感存储和释放的能量，电感存储的能量.H为.HG“）-”G“>“#%1!G=在瞬时功率波形中，正的功率部分代表功率从源流向负载，负的功率部分代表功率能量从负载流向源，从图=可看出，回归到源的能量不等于.H，这说明，负载和源之间的能量振荡过程并不是完全由于电路中无功分量的存在，对图=中的（和（比较,）L）说明，在”>时刻通过零点，比’11%（通过零点要(%1（”）”）晚，所以，电感在”=N”>释放的能量实际上并没有返回到源，能量.-!为.-/G“）-”G“>=“=%1=#］无功功率物理意
7、义分析［负号意味着从电感中释放能量。为了确定这部-”传统的无功功率物理意义解释为无功功率反映=33>35修回日期：#电压和电流恒定$%*+.,’7.’不变的情况下，视(%%*+.,’7.’在功率(随阻抗)的相角!变化而变化，示意图见图”。345’&,认为，(!代表#的最大值(V=XV=X=因为有功有清#678，图”345’&,物理解释示意图晰的物理意义，作Y&D;”Z&7D576+L345’&,’为#678的(，也有其2HK,&*7J&.’M525M’7’11&+.物理意义。但在实际情况下，当负载阻抗角变化时，供电电压及电流并不可能保
8、持恒定不变，假设电压源的内阻是感性的，如图9所示。为了在阻抗角变化的同时，保证$，要求源电压!要随着阻抗%的恒定不变，角的变化而变化，如图:所示。图!功率现象分析图Y&D;!Z&7D576,+L2+OM52HM.+6M.
