瞬时功率理论 .ppt

CONTENT 2.3.1 瞬时无功功率理论基础及其发展 在三相对称正弦电路中，利用平均值定义有功功率、无功功率等，但对于存在谐波分量或电路不对称时，无法用传统概念来解释。 20世纪80年代，赤木泰文等人提出瞬时无功功率理论，对谐波和无功补偿装置的研究起到了推动作用。 赤木泰文介绍：赤木泰文（HirofumiAkagi），日本东京技术学院（TokyoInstituteofTechnology）电气工程学教授，讲授电力电子学。1996年当选为IEEE会士（1EEEFellow）.1998～1999年被选为IEEE工业应用学会和电力电子学会的杰出演讲者，2001年获得国际电力电子学领域的最高奖——IEEEWilliamE.Neweli 奖.2004年获得IEEE工业应用学会杰出成就奖。 2.3.2 Akagi瞬时无功功率理论 在电压和电流不含零序分量的三相系统中将电压瞬时值 、 和电流瞬时值 、 、 变换到两正交的α、β坐标系上 其中 定义瞬时有功功率为： 定义瞬时无功功率为： α、β平面上的瞬时有功电流 和瞬时无功电流 分别为瞬时空间矢量i在瞬时空间矢量电压e及其法线上的投影 瞬时无功功率理论认为：三相瞬时有功功率为各项瞬时有功功率之和，也是各项瞬时功率之和，反映了三相电路电源向负载传递的功率；瞬时无功功率仅在电路之间传递，各项瞬时无功功率之和为零。 Akagi瞬时无功功率的不足之处： （1） 只适用于无零序电流和电压分量的三相系统； （2）只能用于三相系统，不能推导单相、多相的情况 2.3.3 基于电流分解的瞬时无功功率 不直接对功率进行分解，而是将电流分解为平行于电压的有功分量和垂直于电压的无功分量。 将瞬时功率定义为电压向量和电流向量的内积： 定义有功分量 为电流向量 在电压向量 上的正交投影，则 . 可见，在定义 是i在e方向上的正交投影时，系统中的有功功率即e与i形成的瞬时有功功率就是e与 形成的瞬时有功功率。 的最小值就是 ，在理想补偿情况下 i 成为 可使线路损耗最小。 无功分量 为： 由于 与 正交，故 瞬时有功功率和瞬时无功功率分别为： 该理论的特点： （1）将电流分解为平行于电压的有功分量和垂直于电压的无功分量，可用于零序分量存在的系统； （2）可推广于任意相系统； （3）基于电流分解不需要定义瞬时无功功率。 2.3.4 通用瞬时无功功率理论 定义瞬时电压向量和瞬时电流向量为： 定义瞬时有功功率为： 定义瞬时无功矢量为： 瞬时无功功率为： 该理论可用于三相正弦或非正弦、平衡或不平衡系统，还能适用于存在零序电流和零序电压的情况。 定义瞬时视在功率为： 定义瞬态功率因数为： 定义瞬时有功电流为： 定义瞬时无功电流为： 总结： Akagi瞬时无功功率理论适用于三相系统且无零序分量的系统；基于电流分解的无功功率理论可应用于零序电流电压存在的系统；通用瞬时无功功率理论不仅适用于三相不平衡系统，还能应用于零序分量存在的系统。 谢谢！