非正弦非平衡电力系统视在功率研究-电力系统保护与控制.PDFVIP

第 34卷 第 12期 继 电器 Vol. 34 No. 12 30 2 006年 6月 16日　　　　　　　　　　　　RELA Y 　　　　　　　　　　　　Jun. 16 , 2 006 非正弦非平衡电力系统视在功率研究 黄晓青 ,王晓茹 ,王德林 ,张丽 (西南交通大学电气工程学院 , 四川 成都 61003 1) 摘要 : 电力系统中非线性元件的急剧增加 ,造成电流电压波形的畸变和不对称 日益严重 。尽管非正弦波形下 有功功率的定义已确定无疑 ,但视在功率的定义存在争议 ,导致功率因数的差异 。对工业界广泛使用的算术 视在功率和矢量视在功率与 IEEE1459 - 2000试行标准中有效视在功率的定义进行了对比分析 ,通过线损和 视在功率的关系证明了传统定义的局限性和有效视在功率定义的科学性 ; 以三相不对称的牵引电力网为例 , 根据德昌牵引变电所实测数据进行了仿真试验 ,通过计算结果的分析 ,证实了有效视在功率在实际应用中的 现实意义 。 关键词 : 非正弦 ; 　非平衡 ; 　视在功率 ; 　功率因数 ; 　电力系统 中图分类号 : TM 76　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : (2006) 有功功率 N 、视在功率 S 等进行了详尽的定义 。A. 0　引言 E. Em anuel在文献 [ 11 ]中 ,将 目前工业界广泛使用 在单相和三相正弦对称系统中 ,有功功率 、无功 的算术视在功率和矢量视在功率与 IEEE 1459 - 功率 、视在功率的定义得到广泛认同并沿用至今 。 2000试行标准中有效视在功率的定义进行了对 比 但在过去的几十年中 ,随着电力电子技术的发展 , 电 分析 ,通过诸多例子证明无论负载是线性还是非线 力系统中的非线性元件急剧增加 ,造成电压和电流 性 、平衡还是非平衡 , 只有有效视在功率能满足 波形的畸变和不对称 日益严重 。尽管非正弦波形下 Δ 2 P≈a + bS 。 e 有功功率的定义已确定无疑 ,但传统的视在功率的 本文介绍了单相和三相电力系统的算术视在功 定义已不适用于现代 电力系统分析的现状 。近几 率和矢量视在功率以及 IEEE 1459 - 2000 试行标准 年 , 国内外很多文献针对非正弦情况下功率定义进 中有效视在功率的定义 ,指出了算术视在功率和矢 行了大量研究[ 1～9 ] ,根据功率定义的不同适用范围 , 量视在功率的局限性 ; 同时通过视在功率与线损的 将功率理论分为三类 [ 10 ] :第一类适用于谐波和无功 关系证明了有效视在功率的有效性和科学性 ,并以 功率的辨识 ;第二类适用于谐波和无功功率的补偿 德昌牵引变电所提供的数据为依据 ,构造了三相不 和抑制 ;第三类适用于仪表测量和电能的管理 、收费 对称系统 ,分别在牵引变压器的低压侧和高压侧进 等 。但到目前为止 ,在多相系统负载不平衡或电流 行了仿真试验 ,用不同视在功率定义进行了计算 ,对 电压非正弦情况下 ,视在功率定义尚未得到统一 ,视 视在功率和功率因数结果的差别进行了分析 ,证明 在功率计算公式的不同 ,使得计算出的功率因数存