2-瞬时功率理论

2瞬时功率理论•传统电力系统控制装置的响应时间大多在数十毫秒到秒级，而基于电力电子开关的新型控制装置的响应时间则在微妙到毫秒级，远远小于电力系统20ms的工频周期。•传统电力系统的交流电压和电流的有效值、有功功率、无功功率的概念都是建立在工频周期的基础上。而对于时间常数小于工频周期的FACTS装置，采用传统的功率定义，无法准确描述装置在一个时间常数的时间内有功功率和无功功率的变化。为了准确描述小于工频周期的FACTS装置的状态，需要能描述功率、电压瞬时变化的瞬时有功功率、瞬时无功功率、瞬时电压、电流等概念。UIpIqIReIm0uiiipiqiqiqipipiuuiuiuiuiuiuiuiuiuiupiuiuiuiuiupsinsincoscos)sinsincos(cos)cos(cosiuiuiuiuiuiuiuiuqiuiuiuiuiupsincoscossin)sincoscos(sin)sin(siniiCiiuuuuqppqpqpqCuuuuuuuuuuuuuC222221111ccbbaaiuiuiupcbabacacbiuuiuuiuuq)()()[(31可见，三相电路的瞬时有功功率就是三相电路的瞬时功率。puuupuuupuuiuuiipupp222cospuuupuuupuuiuuiipupp222sinquuuquuuquuiuuiiquqq222sinquuuquuuquuiuuiiquqq222cos从定义3很容易得到以下性质：(2)222222qqqpppiiiiiiiiiiiiqpqp(1)puuupuuuiiCiiippcpbpap222223232123210132puuuiap2232•传统功率理论中的有功功率、无功功率等都是在平均值基础或相量意义上定义的，它们只适用与电压、电流为正弦波时以及稳态的情况。而瞬时无功功率理论中的概念都是在瞬时值的基础上定义的，它不仅适用于正弦波，也适用于非正弦波和任何过渡过程的情况。从以上定义可以看出，瞬时无功功率理论中的概念，在形式上和传统理论非常相似，可看成是传统理论的推广和延伸。)32sin(2)32sin(2)sin(2,)32sin(2)32sin(2sin2tIitIitIitUutUutUucbacbaiiCiiuuuuqppqcos3)]cos(cos)sin([sin3UIttttUIiuiupsin3)]sin(cos)cos([sin3UIttttUIiuiuq•由上面的分析不难看出，瞬时功率理论包容了传统的功率理论，比传统理论有更大的适用范围。32CLPFLPF32CpqC1pqC23Caubucuaibiciiiuupqpqfifiafibficfi___ahibhichi32CLPFLPF32CpqC1pqC23Caubucuaibiciiiuupqpfifiapfibpficpfi___adibdicdiqCCquuuuuuCquuuquuuCiiCiiipqqqcqbqaq00112322232222232332C32CpqC1pqC23Caubucuaibiciiiuuqqiqiaqibqicqi11)])1sin[()])1cos[(3sincoscossinnnnnnnqptnItnIiittttii11)(111)(1)]()cos[()sin()]()cos[()cos(3nnnmmnnmnnnnnnnnmmnnmnnnnntmnIUIUtmnIUIUiiuuuuqp与电网电压没有畸变时的结果相比，误差为：}))sin(()cos())sin(()cos({111112111211121112222223232232UIuquUIupuUIuquUIupuuquupuuquupuCCCuCCuiiiffffhhhhpqpqcfbfafcossinLPFLPF32CCC23Cauaibiciiipiqipiqifai2fbi2fci2PLL