IEEE Std1459-2010功率理論及其應用研究.pdf

1、隨著非線性不對稱負載的大量使用，電力系統(tǒng)電壓、電流畸變和不對稱特征越來越明顯，這使得在正弦對稱條件下定義的功率理論越來越不適用于電氣設備補償容量估算和電力部門電能計量。IEEE Std1459-2010是關于正弦和非正弦、對稱和非對稱條件下功率定義標準。為找到適合當前復雜電力環(huán)境相關電量估算的功率理論，本文以IEEE Std1459-2010為研究對象，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)補償容量估算和電力部門電能計量方面的應用展開研究。
　　本文闡述了IEEE Std1459-2010關于單相正弦系統(tǒng)、單相非正弦系統(tǒng)、三相正弦對稱系統(tǒng)和三相非正弦非對稱系統(tǒng)的功率理論等主要內(nèi)容，重點分析了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準奠定良好基礎。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、負序等負載特性對該標準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)計算以及視在功率分解形式方面的影響，驗證了該標準中推薦的功率理論能夠有效地反映負載特性的影響，同時驗證了傳統(tǒng)功率理論用于當前復雜電力環(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)的拓展性方面評估了IEEE Std1459-2010與

4、未來電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢的適應性等，為電力部門的電能計量、補償設備容量估算、設備運行情況評估等方面的工作提供良好的理論基礎。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的補償容量估算方法。利用IEEE Std1459-2010推導了單相APF補償容量估算方法，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的相電壓基礎上，推導了負載電流為一般形式下APF補償容量估算的傳統(tǒng)方法

5、，并根據(jù)IEEE Std1459-2010中等效視在功率的相關理論推導了適用于任意對稱或不對稱、線性或非線性三相負載的APF補償容量估算的新方法；推導了基于IEEE Std1459-2010的三相四線制APF補償容量估算新方法，該方法考慮到了中性線電流對容量的影響，使三相四線制APF補償效果更好。根據(jù)電能計量功率因數(shù)的計算流程，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