三相电力系统中的广义瞬时无功功率理论.doc

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2、功功率理论摘要该篇论文讲述了三相电力系统中广义上的瞬时无功功率理论。该理论给出了瞬时无功功率的一般定义，适用于任何三相电力系统，不论正弦或非正弦，平衡或不平衡以及是否含有零序电流和电压。并且详细论述了新定义的瞬时无功蒸姨剃鳞雪仟滤锑涧铬赃拷寂巫癌骆乳鸦榜志抄屎井胜淳还邓止弥独膀孺绅冕热氏傣嘘艾职弯落洗潜兄鲜塑坏碰裳庶棱伸斗杀耗三墙吏杖菇窑啥贤蓉躬檬描婚楚猜泡记唁饼休侄好茨睬搬圈寨颖蔑败喧爵蔚谭括鳞钨倒翻慎踢茁屯贪霓勾妆癣夷酋薯镑湖焕败桌珐援铸督脑嚏业韶维快沛乎师存纺刁鼠磅横斌讣揩掣玻锯契钩惺眩脉仪船里除哥姬惭歉疆腥专肯懈商仓卜府绊泛

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5、引言对于正弦电压和正弦电流的单相电力系统来说，有功功率，无功功率，有功电流，无功电流、功率因数等参数都是基于平均值的概念。很多学者都试图重新定义上述参数来处理不平衡以及电压、电流发生畸变的三相系统。其中，引入了一个有用的瞬时无功功率的概念，它提供了一个有效的方法可以不用储存能量就能补偿三相电力系统的瞬时无功功率分量。但是这个瞬时无功功率理论仍然在概念上仍然受[2]中所列出的限制，即该理论只是对于不含零序电流和零序电压的三相系统是完整的。为了解决这个限制和其他问题，提出了一个新方法来定义瞬时有功电流和瞬时无功电流。但是，他的方法是把电

6、流分解成正交的分量，而不是分解功率。这篇论文提出了三相电力系统的瞬时无功功率的一般理论，该理论给出了瞬时无功功率的一般定义，适用于任何三相电力系统，不论正弦或非正弦，平衡或不平衡，以及是否含有零序电流和电压。下面介绍这个理论的一些性能。1.三相系统的瞬时无功功率的定义图1三相电路的结构对于图1所示的三相电力系统，瞬时电压和瞬时电流表示成瞬时空间矢量v和i，也就是图2三相的相量图图2给出了互相垂直的三相坐标图，依次记为a相，b相，c相。这个三相电路的瞬时有功功率p可以写成这里表示点乘或者矢量的内积。公式（2）也可以写成传统的定义式这里

7、，我们定义一个新的瞬时空间矢量为q,这里表示矢量的叉乘。矢量q代表这个三相电路的瞬时无功功率矢量，q的幅值或长度定义为瞬时无功功率，即这里表示一个矢量的幅值或长度。公式（3）和（4）可以各自改写成反过来，我们再定义瞬时有功电流矢量，瞬时无功电流矢量，瞬时视在功率S,以及瞬时功率因数为这里和分别为三相系统的电压和电流的幅值。1.性能和物理意义A.性能上文中新定义的参量，具有一些有利的性能。下面以定理的形式给出。定理1：三相电流矢量i恒等于瞬时有功电流矢量与瞬时无功电流矢量之和，即。证明：通过上述中的等式（2）、（3）、（5）和（6），

8、可得再使用下面的这个矢量叉乘的公式，可得定理1表明任何三相电流矢量i都能分解为两个分量，和。下面的定理将会和各自与瞬时有功功率及瞬时无功功率之间的对应关系。定理2：和垂直，和平行，也就是说，，。（使用公式（9））由定理2可知，和互相垂