IEEE Std1459-2010功率理論及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著非線性不對(duì)稱負(fù)載的大量使用，電力系統(tǒng)電壓、電流畸變和不對(duì)稱特征越來越明顯，這使得在正弦對(duì)稱條件下定義的功率理論越來越不適用于電氣設(shè)備補(bǔ)償容量估算和電力部門電能計(jì)量。IEEE Std1459-2010是關(guān)于正弦和非正弦、對(duì)稱和非對(duì)稱條件下功率定義標(biāo)準(zhǔn)。為找到適合當(dāng)前復(fù)雜電力環(huán)境相關(guān)電量估算的功率理論，本文以IEEE Std1459-2010為研究對(duì)象，就IEEE Std1459-2010的主要內(nèi)容及其合理性、IEEE Std1459-

2、2010在并聯(lián)APF(Active Power Filter,有源濾波器)補(bǔ)償容量估算和電力部門電能計(jì)量方面的應(yīng)用展開研究。
　　本文闡述了IEEE Std1459-2010關(guān)于單相正弦系統(tǒng)、單相非正弦系統(tǒng)、三相正弦對(duì)稱系統(tǒng)和三相非正弦非對(duì)稱系統(tǒng)的功率理論等主要內(nèi)容，重點(diǎn)分析了IEEE Std1459-2010推薦的功率理論與傳統(tǒng)功率理論的聯(lián)系與區(qū)別，為深入理解該功率標(biāo)準(zhǔn)奠定良好基礎(chǔ)。多角度考察了IEEE Std1459-2010

3、的合理性。定量與定性分析了無功、諧波、負(fù)序等負(fù)載特性對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)中所推薦的單相和三相系統(tǒng)功率理論與傳統(tǒng)功率理論在視在功率和功率因數(shù)計(jì)算以及視在功率分解形式方面的影響，驗(yàn)證了該標(biāo)準(zhǔn)中推薦的功率理論能夠有效地反映負(fù)載特性的影響，同時(shí)驗(yàn)證了傳統(tǒng)功率理論用于當(dāng)前復(fù)雜電力環(huán)境存在的的缺陷；定量分析了IEEE Std1459-2010所推薦視在功率與傳統(tǒng)視在功率在物理意義方面的一致性，從可向多相系統(tǒng)的拓展性方面評(píng)估了IEEE Std1459-2010與

4、未來電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的適應(yīng)性等，為電力部門的電能計(jì)量、補(bǔ)償設(shè)備容量估算、設(shè)備運(yùn)行情況評(píng)估等方面的工作提供良好的理論基礎(chǔ)。利用IEEE Std1459-2010推薦的功率理論分別分析了單相、三相三線制和三相四線制APF的補(bǔ)償容量估算方法。利用IEEE Std1459-2010推導(dǎo)了單相APF補(bǔ)償容量估算方法，指出了該方法與傳統(tǒng)方法的統(tǒng)一性。在定義了三相三線制并聯(lián)型APF的相電壓基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了負(fù)載電流為一般形式下APF補(bǔ)償容量估算的傳統(tǒng)方法

5、，并根據(jù)IEEE Std1459-2010中等效視在功率的相關(guān)理論推導(dǎo)了適用于任意對(duì)稱或不對(duì)稱、線性或非線性三相負(fù)載的APF補(bǔ)償容量估算的新方法；推導(dǎo)了基于IEEE Std1459-2010的三相四線制APF補(bǔ)償容量估算新方法，該方法考慮到了中性線電流對(duì)容量的影響，使三相四線制APF補(bǔ)償效果更好。根據(jù)電能計(jì)量功率因數(shù)的計(jì)算流程，將IEEE Std1459-2010中等效功率因數(shù)分別用于電氣化鐵路用戶、鋼鐵用戶以及大型住宅小區(qū)用戶的功率因