交流電氣系統(tǒng)功率理論及其應用的研究.pdf

1、傳統(tǒng)功率理論，是在單相電路和三相電路電壓電流正弦對稱的前提下建立起來，因而有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)的概念是非常明確的。但由于近幾十年來電力電子學的快速發(fā)展，與非線性負載相關的問題隨著電力電子裝置的擴散已經(jīng)大大增加。當電壓、電流畸變或者三相電路不平衡時，傳統(tǒng)的功率概念無法準確、全面地對所有功率現(xiàn)象進行解釋和描述。因而，建立包含波形畸變和電路不平衡情況時的功率理論成了電氣學科的一個重要基礎性課題。
　　為此，本文從頻域分

2、析法和時域分析法兩方面展開了現(xiàn)代功率理論的研究：以頻域分析法解釋電氣系統(tǒng)的功率現(xiàn)象和物理意義，以此解決功率指標衡量的問題；以時域分析法解決電氣系統(tǒng)的實時補償和諧波檢測的問題。
　　頻域分析法適合用來解釋電氣系統(tǒng)的物理意義和功率現(xiàn)象的本質。我們據(jù)此指出了Budeanu定義的不足之處，以IEEE std1459-2010的分析思路為基礎分析了正弦對稱、非正弦對稱、非正弦非對稱情況下電氣系統(tǒng)中的功率現(xiàn)象，并為電氣系統(tǒng)功率衡量提供了實際指

3、導。采用了一種有效視在功率的定義，并從線損與視在功率平方的關系證明了其科學性。為三相非正弦不對稱系統(tǒng)的功率指標的測量與電能衡量作出了指導。
　　時域分析法實時性好，適合作為電力電子裝置實時補償?shù)闹笇А１疚姆治霰容^了了FBD理論，瞬時功率理論、GNP理論的基本概念及其適用范圍。然后以實際仿真分析比較了其實時補償效果，分析了不同補償目標下的不同補償思路。當三相系統(tǒng)非正弦不平衡時，有瞬時功率恒定、電流波形正弦化、廣義Fryze電流波形控