单相非正弦电路电流分解与功率定义的研究

为进一步认识单相非正弦电路中的功率现象,获得电路补偿的信息和条件,对任意波形下的非正弦单相电路的功率进行了重新的定义。在傅氏分解的基础上,构造了欧氏赋范空间,通过坐标的正交变换得到电流向量在电压向量上的投影。投影的范数反映了有功电流和无功电流在电路中的分配比例。采用电压范数和电流范数乘积定义的功率具有明确的物理意义和数学表达,并可得到无功补偿在几何上的解释。给出了计算实例和仿真波形图。该方法是传统正弦功率理论的推广,对谐波抑制和无功补偿具有指导意义。     

基于四维复数概念的瞬时功率定义

该文提出了基于四维复数概念的瞬时功率定义方法，类似传统频域的有功和无功定义，该方法将瞬时实功和虚功分别定义为复数电压和复数电流共轭量乘积的实部和虚部，具有定义简洁、物理意义清晰的特点，此外，该方法能较好地解决三相电路含零序分量时的瞬时功率定义的问题，是一种普遍适用的瞬时功率定义方法。     

通用瞬时功率理论的完善与负载性能评价指标的建立

给出了通用瞬时功率理论体系中有功电流及无功电流的数学表达式，通过对单维及三维周期函数空间内积和范数的定义，详细论证了有功电流与无功电流间的正交关系，使得通用瞬时功率理论体系趋于完善，提出了利用负载电压与负载电流的相关系作为评价负载性能优劣的指标。并指出：该指标反映了电压与电流间在最小均方根误差意义上的相似程序，是个十分合理的指标，最后，还给出了负载性能评价指标与通用瞬时功率理论体系中有功电流的关系。     

正弦电路瞬时功率理论研究

针对研究近一个世纪还没有解决的瞬时无功功率界定与定义的问题,该文认为应从原始瞬时有功功率,瞬时无功功率界定来研究瞬时功率理论,首先分析了现有功率定义中存在的缺陷,系统地给出了正弦稳态电路瞬时有功电流、无功电流、瞬时有功功率、无功功率,视在功率、平均有功功率,平均无功功率和平均视在功率的定义,并且将该定义应用于正弦对称三相电路运行特性分析。     

直接考虑P-Q耦合的输电费用分配方法

在目前国内外的研究中，输电费用只按有功潮流进行分配，无法计及无功潮流的交叉影响，因为，基于传统的电路理论无法结合有功和无功潮流来定义元件的使用份额，这损害了输电费用分配的公平性。为此，该文推导了复功率负荷的支路功率分量计算理论，基于负荷和发电机的复功率在支路上引起的有功损耗分量，给出了负荷和发电机对元件使用份额的新定义。该定义既直接考虑了有功和无功潮流的耦合作用，又消除了已有定义中电力元件首末两端甚至多端利用份额不一致的矛盾，提出 了将输电费用同时分配给发电机和负荷用户的一种新方法，该方法彻底消除了发电机和负荷自身之间的补贴现象，为电力市场公正运营奠定了新的理论基础，一个5节点系统的仿真结果验证了该方法的有效性。     

有功功率及功率因数的加权算法

提出了一种能有效地抑制由非同步采样引起的有功功率及功率因数的测量误差的加权算法。推导出任意电压、电流信号的有功功率、功率因数随相对频偏及采样相位变化的一般公式；传统算法的有功功率、功率因数的测量误差与相对频偏成正比；而用该文所提出的三角窗加权算法。有功功率、功率因数的测量误差与相对频偏的平方成正比。该算法实现简单，精度高，当相对频偏不大时，无须专门的同步采样措施即可取得较高的测量精度。     

三相电路中功率现象的解释及无功功率的分类

该文对三相电路的功率现象进行了详细的物理分析，并指出：三相瞬时有功功率之和不为常数是电源电压为非正弦及不对称所必须付出的代价；提出了在非正弦及不对称电路中，三相电路(包括三相三线制和三相四线制)中不仅存在相间无功流动，而且可能存在电源与负载间的无功流动的观点，并在通用瞬时功率理论的基础}，给出了基于最小能量传输损失的三相相间流动的无功功率、三相电源与三相负载间流动的无功功率定义。文中所定义的相间流动的无功电流、三相电源与三相负载间流动的无功电流以及有功电流之间具有两两正交的关系。如果忽略电源与负载间的无功流动，则通用瞬时功率理论与赤木泰文瞬时无功理论一致。     

Fryze时域无功与通用无功定义的一致性条件分析

从时域无功理论的角度,根据理论定义分析论证Fryze时域无功与基于周期函数空间的通用无功定义对于无功计量相同和差异的原因,分析其无功电能计量统一性条件和非一致性情况。基于dSPACE平台构建电能计量实时仿真系统,进行三相四线制电路的无功计量建模和实验研究。理论分析和实验结果表明,2种功率理论的有功功率定义统一,物理意义明确;2种功率理论对于无功功率的定义适用于正弦和非正弦的情况,在对称时2种功率理论的无功功率定义一致,无功计量结果相同,而在不对称时2种无功功率定义不一致,无功计量结果不相同。经对比分析,认为基于周期函数空间的通用无功定义具有更大的优越性。     

时变幅频信号下的三相系统动态过程有功及无功功率物理概念理解与数学计算

电力系统动态过程中,其三相交流电压和电流电气量的幅值及频率实质上均为时变量,故该文称其为时变幅频信号。目前,在电压和电流的幅值、频率随时间任意变化的系统动态情况下,如何正确理解三相有功及无功功率的物理概念,相关的研究工作还尚未开展。为此,该文以瞬时幅值和瞬时频率描述动态过程中的电压、电流电气量,同时给出时变幅频信号下三相交流电压和电流的解析表达式,然后依据三相系统基本的有功及无功功率物理含义,通过对时变幅频信号下的电流空间旋转矢量进行正交分解,得到各相有功、无功电流和各相瞬时功率有功、无功分量的表达式,并推导出三相有功及无功功率的计算公式。该文在时变幅频信号下所阐释与计算的有功及无功功率具有明确的物理意义和简明的数学形式,适用于系统动态过程电压和电流的幅值、频率随时间任意变化的情况,从而克服了传统功率理论仅针对正弦稳态电路的局限性。最后通过Matlab/Simulink中的时域仿真说明该文对传统正弦稳态三相系统功率理论进行推广的有效性。     

谐波功率对感应式有功电度表计量的影响

谐波对感应式有功电度表计量的影响一直受到关注，但测量显示，现有的分析方法存在明显缺陷，不足以准确描述谐波引起的计量误差，谐波对感应式有功电度表计量的影响可分解为谐波功率和谐波电流影响的叠 加，该文主要分析谐波功率引起的计量误差。该文首先简要说明现有的分析方法所存在的问题，为了突破这些局限，该文将误差模型的推导建立在磁路分析的基础上，因为这更接近感应式有功电度表的工作原理。与现有的分析方法相比，该方法能够反映线路磁阻随频率的变化以及区分电压、电流元件中的工作磁通和非工作磁通，并且指出谐波功角偏移现象是因电压、电流元件中各部件磁阻的变化而产生，而不是只取决于电流元件中相位调整线圈参数的变化，实验分析显示该模型较好的吻合实际测量结果。     

基于Hilbert变换的非正弦电路无功及瞬时无功功率定义

非正弦电路无功功率及瞬时无功功率尚无统一的定义。文中从传统单相正弦电路功率的另一种表述出发，给出了基于Hilbert变换、适用非正弦单相电路的无功功率以及瞬时无功功率定义。其中，无功功率定义为电压Hilbert变换与电流共同作用产生的平均功率，瞬时无功功率定义为电压Hilbert变换与电流无功分量瞬时值的乘积，而电流无功分量定义为电流在电压Hilbert变换上的投影。该定义满足功率定义的一般要求，具有与有功功率及瞬时有功功率定义相同的表示形式和特性，同时满足方向性和平均性条件。最后通过具体算例验证了其正确性。     

基于综合矢量的功率定义及在无功和谐波电流检测中的应用

本文在综合矢量平面上定义了三相电路的有功功率及无功功率 ,以电压为参考 ,直接对三相瞬时电压、电流运算 ,获得三相电流的谐波及无功电流 ,该方法算法简单。仿真结果证明该方法具有满意的检测效果。本文中功率的定义不仅具有明确的物理意义 ,而且适用于谐波及无功电流的检测     

用于有源电力滤波器谐波和无功电流检测的一种改进同步参考坐标法

根据通用瞬时功率理论,提出了一种电源电压矢量同步参考坐标变换的有源滤波器无功和谐波电流检测方法.该方法通过对电源电压矢量的同步旋转跟踪,实现对谐波和无功电流的检测,省去了锁相环及三角函数计算,计算方法简单.仿真和实验结果证实了采用本检测方法得到的补偿电流具有很好的补偿性能,而且既可适用于三相对称正弦电源系统,也可适用于不对称非正弦电源系统.     

基于任意周期电压电流的无功功率定义及其数学模型

该文从物理学最基本的能量守恒定律出发，说明了电路中无功功率的物理本质，提出了描述各无功功率分量应采用无功电流、电压偶对的新概念，而不能采用传统的所谓无功电流分量概念，给出了描述无功功率的数学模型。文中提出的理论和方法适用于任意周期电压、电流，克服了传统无功定义和模型的缺陷和局限性，是一个普适的理论，具有明确的物理意义和简明的数学模型。文中还给出了若干计算实例和形成无功功率的新例子，说明了文中对传统无功功率理论推广的正确性和可行性。     

变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器

阐述了一种用于高电压变电站谐波抑制与无功补偿的大功率混合型电力滤波器。该系统包括无源滤波器和有源滤波器两部分，其中有源电力滤波器能同时补偿大容量变电站的功率因素和电流谐波。文章提出了大功率混合型电力滤波器的一种配置，讨论了其工作原理，给出了无源滤波器的设计和有源滤波器的谐波电流注入分析。阐述了有源滤波器中基于DSP的数字控制器。最后，仿真结果和实际工程应用都证明这个系统有着良好的无功补偿和谐波滤波性能。     

基于旋转空间矢量分析瞬时无功功率理论及其应用

本文将赤木泰文瞬时无功功率理论的定义上升为直接基于电压和电流旋转空间矢量运算的定义,并根据此定义,采用旋转空间矢量的方法深入分析了瞬时无功功率理论与传统功率理论统一关系的内在本质,并探讨了瞬时无功功率理论中功率脉动现象的实质原因。最后在对瞬时无功功率理论的深入认识的基础上分析了其应用范围,并给出了应用实例。