交流電氣系統(tǒng)功率理論及其應(yīng)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(duì)稱的前提下建立起來(lái)，因而有功功率、無(wú)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(lái)電力電子學(xué)的快速發(fā)展，與非線性負(fù)載相關(guān)的問(wèn)題隨著電力電子裝置的擴(kuò)散已經(jīng)大大增加。當(dāng)電壓、電流畸變或者三相電路不平衡時(shí)，傳統(tǒng)的功率概念無(wú)法準(zhǔn)確、全面地對(duì)所有功率現(xiàn)象進(jìn)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(shí)的功率理論成了電氣學(xué)科的一個(gè)重要基礎(chǔ)性課題。
　　為此，本文從頻域分

2、析法和時(shí)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(biāo)衡量的問(wèn)題；以時(shí)域分析法解決電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)補(bǔ)償和諧波檢測(cè)的問(wèn)題。
　　頻域分析法適合用來(lái)解釋電氣系統(tǒng)的物理意義和功率現(xiàn)象的本質(zhì)。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(chǔ)分析了正弦對(duì)稱、非正弦對(duì)稱、非正弦非對(duì)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(shí)際指

3、導(dǎo)。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(guān)系證明了其科學(xué)性。為三相非正弦不對(duì)稱系統(tǒng)的功率指標(biāo)的測(cè)量與電能衡量作出了指導(dǎo)。
　　時(shí)域分析法實(shí)時(shí)性好，適合作為電力電子裝置實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)闹笇?dǎo)。本文分析比較了了FBD理論，瞬時(shí)功率理論、GNP理論的基本概念及其適用范圍。然后以實(shí)際仿真分析比較了其實(shí)時(shí)補(bǔ)償效果，分析了不同補(bǔ)償目標(biāo)下的不同補(bǔ)償思路。當(dāng)三相系統(tǒng)非正弦不平衡時(shí)，有瞬時(shí)功率恒定、電流波形正弦化、廣義Fryze電流波形控