瞬时无功功率理论理论简介

三相电路瞬时无功功率理论首先于1983年由赤木泰文提出，此后该理论不断研究逐渐完善。系统最初提出了pq理论，即定义了瞬时有功功率p、瞬时无功功率q等瞬时功率量，其主要的一点不足就是未对有关的电流量进行定义。后人发展了这套理论，提出了瞬时有功电流ip、瞬时无功电流iq等瞬时量；以瞬时无功功率理论为基础，可以得出用于有源电力滤波器（APF）的谐波和无功电流实时检测方法，此方法在工程应用中受到了极大关注。

瞬时无功功率理论只是给出了解决瞬时计算的初始思路，定义了相关参量及公式，给出了与传统功率理论间的比较，并证实其可行性，最后给出了相较更准确的ip-iq法来计算谐波（总的）。通过此法可以算出ip、iq瞬时有功和无功电流，进而算出有功功率和无功功率，以及基波分量和总的谐波分量。该方法物理概念明确，实施方便，因而成为目前电力有源滤波器采用的主要技术。但由于该技术是针对电力有源滤波器开发出来的，因此它仅需或仅能得到三相电路的总谐波电流含量，这对于电力系统中许多尚需检测出电网中任意次谐波电流的应用场合，例如在继电保护中，对三相中线接消弧线圈短路保护五次谐波电流的检测，目前基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法无法满足这些需要，这就需要一套能计算任意次谐波的理论，就是广义瞬时无功功率理论。2100433B

“瞬时有功和无功功率”的概念最早是在1982年于日本提出的。自那以后，很多科学家和工程师对此概念的发展作出了重要贡献，如对其进行改进以适用于三相四线制电路，将其进行扩展以适用于多相电路，当然，还包括将其应用于电力电子装置的研究。但是，就这个主题并没有看到有专门的书籍出版，写作本书的主要目的就是为了填补这个空白。瞬时功率理论，简称为“理论”，揭示了三相电路中瞬时有功和无功功率的物理意义，给出了三相电路中能量是如何从电源流向负载或在各相之间循环的清晰解释。

在本书写作的开始阶段，我们就决定对瞬时功率理论的基本概念尽量以循序渐进的教学方式进行讲述。因此，本书的结构是按如下方式安排的。第1章讲述与非线性负载相关的谐波问题。第2章讲述与电功率定义相关的背景情况，主要基于传统理论。第3章讲述瞬时功率理论。在这一章中，为了方便读者理解该理论，特别是有源滤波器的控制器设计理论，特意给出了大量相关材料。第3章的另一部分专门讲述瞬时功率定义的其他体系。其中的一个体系被称为“改进的理论”，它将原始虚功率定义扩展到具有3个分量的虚功率矢量。另外一个体系，被称为“abe理论”，则直接采用abc相电压和相电流来定义有功电流分量和非有功电流分量。第3章还阐述了这些功率定义体系的物理意义和相互之间的差别。

《瞬时功率理论及其在电力调节中的应用》主要阐述与电力调节器密切相关的一个理论基础——瞬时功率理论．并对不同的功率定义体系进行了深入的比较和分析，指出传统的功率定义体系不能满足现代电力电子技术发展的需要。同时书中有一半章节讲述了瞬时功率理论在包括并联型、串联型和混合型有源滤波器以及统一电能质量调节器、统一潮流控制器和通用有源线路调节器等电力调节器中的应用。书中包含有大量的实例，便于读者理解。《瞬时功率理论及其在电力调节中的应用》适合于从事电力调节、电能质量和电力电子技术研究、开发、应用的技术人员和工程师，以及高等学校电气工程及其自动化专业的教师和研究生阅读。

图书目录

前言

1 绪论

1.1无功功率的基本概念及研究意义

1.2无功功率对电力系统的影响

1.3电力系统无功电源与无功负荷

1.4无功功率补偿

2 无功功率补偿的理论基础

2.1正弦电路的无功功率理论

2.2基于频域分析的非正弦电路无功功率理论

2.3基于时域分析的非正弦电路无功功率理论

2.4基于矢量分析的三相电路瞬时无功功率理论

2.5瞬时功率与平均功率之间的关系

3 静态无功功率补偿

3.1并联电容器

3.2并联电抗器

3.3串联电容器

3.4串联电抗器

4 动态无功功率补偿

4.1基本概念

4.2动态无功功率补偿的主要功能

4.3动态无功功率补偿的原理

4.4动态无功功率补偿的主要类型

4.5柔性交流输电系统与动态静止无功功率补偿

5 静止无功功率补偿器

5.1概述

5.2晶闸管可控制电抗器

5.3晶闸管投切电容器

5.4晶闸管投切电容器与晶闸管控制电抗器的配合使用

5.5饱和电抗器

6 静止无功功率发生器

6.1概述

6.2静止无功功率发生器的主电路

6.3静止无功功率发生器的基本原理

6.4静止无功功率发生器的工作特性

6.5静止无功功率发生器的控制

6.6其他控制方法简介

6.7静止无功功率发生器的实例

7 统一潮流控制器

7.1概述

7.2主电路形式

7.3统一潮流控制器的基本原理

7.4统一潮流控制器的控制

8 有源电力滤波器

8.1概述

8.2有源电力滤波器的主电路形式

8.3有源电力滤波器的分类

8.4有源电力滤波器的基本原理

8.5有源电力滤波器的常用控制方法

8.6有源电力滤波器控制技术研究及其进展

9 静止无功功率补偿中信号检测及瞬时无功功率理论应用

9.1交流电压和电流有效值检测

9.2正弦电路无功功率和无功电流检测

9.3非正弦电路无功电流和谐波电流检测

9.4瞬时无功功率理论应用实例

参考文献2100433B