瞬时功率理论-课件.ppt

1、现代电力电子技术 2.3 瞬时功率理论CONTENT瞬时无功功率理论基础及其发展2.3.1 Akagi瞬时无功功率理论2.3.2基于电流分解的瞬时无功功率理论2.3.3通用瞬时无功功率理论2.3.42.3.1 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

2、学。1996年当选为IEEE会士（1EEEFellow）.19981999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瞬时无功功瞬时无功功率理论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、坐标系上aebececibiaicbaeeeCee32cbaiiiCii3223230212113232C 其中定义瞬时有功功率为：定义瞬时无功功率为：ccbbaaieieieieietp)(ieietq

3、)(、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 piqisin,cosiiiiqpiiCiieeeeiieQPpqqp 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。

4、cos)()(titetitetpTT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 .pi)(ti)(tecos iip)()()()()()()()(tetetptetetetiteiTp2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。pipiipipi无功分量 为：iqi)()()(tit itipq由于 与 正交，故qi)(te0)()(titeqT瞬时有功功率和瞬时无功功率分别为：)()()()()(tit

5、etitetppTT)()()(titetqq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：cbacbaiiiieeee,定义瞬时有功功率为：定义瞬时无功矢量为：iepieq瞬时无功功率为：222cbaqqqieqqeeeqiiiieeepiiiicqbqaqqcpbpapp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：222222cbacbaiiieeeiessp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！祝您成功！