传统无功功率理论及其局限性

无功功率在日常使用的公共电网中，电源供给负载的功率一个为有功功率，一个为无功功率。

有功功率是保持用电设备正常工作所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能等）的电功率。

而无功功率是用于电路内电场与磁场的交变，在电气设备中建立与维持电场或磁场交变所需的电功率。

由于这种功率不对外做功，因此称为无功功率。

无功功率并不是无用功率，许多设备是依据电磁感应原理进行工作的，电动机转子磁场就是依靠电源提供的无功功率建立的，变压器初级线圈的磁场也是靠无功功率建立的，这样才能在二次线圈上感应出电压来，没有无功功率电动机就不会转动，变压器就无法变压。

当交流电流通过电感线圈时，由于电感线圈是储存磁场能量的器件，其相应的磁场能量也会随着电压电流的交变而变化，当电压增大时，电流及磁场的能量也就相应加强，此时电感线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁场能量的形式存储起来，当流过电感线圈的电流减少和磁场能量减弱时，电感线圈就把磁场能量释放出来输送回外面的电路中，这种电源能量与磁场能量之间的往复转换能量，从物理概念上讲为感性无功功率，如变压器、电动机等设备通过交变电流时产生感性无功功率。

当交流电流通过电容器时，由于电容器是储存电场能量的器件，其相应的电场能量也会随着电压电流的交变而变化，当电压增大时，电流及电场的能量也就相应加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以电场能量的形式存储起来，当电流减少和电场能量减弱时，电容器就把电场能量释放出来输送回外面的电路中，这种电源能量与电场能量之间的往复转换能量，从物理概念上讲为容性无功功率，电容器、电缆输电线路等设备通过交变电流时产生容性无功功率。

1. 功率因数在交流电路中，电源供给负载的视在功率中包含有功功率和无功功率，有功是电阻性负载消耗的功率也即实际消耗的电功率，无功功率并非实际消耗的功率，而是由电感性负载或电容性负载引起的电源与负载间能量转换所占用的电功率。

无功功率的产生、作用与影响在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。

比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。

有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。

凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。

比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。

由于它不对外做功，才被称之为“无功”。

无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

无功功率决不是无用功率，它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。

变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

为了形象地说明这个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢?在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。

如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： (1)降低发电机有功功率的输出。

五个无功功率认知误区，你一定要知道！（1）误区一：无功功率是用于在电气设备中建立和维持建立磁场的电功率，最终会在建立和维持过程中损耗掉。

《辞海》中对于无功功率的解释：“在具有电感和电感的交流电路中，电感的磁场和电容的电场在一周期的一部分时间内从电源吸收能量，永古约省另一部分时间内将能量返回电源。

在整个周期内平均功率是零点，也就是没有能量消耗，但能量是在电源和电感或器件之间来回交换的，能量交换的最大值叫做计算所。

”这个解释说明，无功功率的潜热物理意义在于交流电源与负载之间的能量交换，无功功率就是交流正弦电路中能量交换的最大值，它表明了交流电源与负载之间能量交换的能力。

实际的无功设备在能量交换时一定有能量损耗（如漏磁、介质损耗等），出错这部分丢失的损耗不能算入无功，无功这是因无功作用而产生的有功耗损。

同理有些人把设备产生的不是需要的热能等能量损失称为无功是不对的，这是无用功，而不是无功，因其不会转回电能。

（2）误区二：无功功率是不耗损能量的无用罢了功率,“无功”乃“无用之功”无功功率决不是无用功率，恰好相反它的用处很大。

电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。

要花费变压器也同样可能需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生电阻磁场，在二次线圈感应出电压。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，文化交流接触器不会吸合。

（3）误区三：无功功率仅是交流电源与热能负载之间的能量交换，不消耗能量，对系统不会有影响。

在正常情况下，用电设备不但要从插座取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。

如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就无足够的无功功率来电磁场建立正常的电磁场，那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的相电压就要下降，从而影响用电用电设备的正常运作。

无功功率对供、供气用电也产生一定的不良影响，主要表现在:1）)降低发电机军功功率的制动器输出。

变电站无功补偿技术现状分析与SVG技术应用摘要：随着电力系统的不断完善，对于电力质量的要求也越来越高，其中无功补偿技术的应用成为改善电力质量的重要手段。

而在变电站中，SVG技术作为一种先进的无功补偿技术，也逐渐得到了广泛的应用。

本文旨在分析变电站无功补偿技术的现状，介绍SVG技术的原理，并探讨其在变电站中的应用，旨在为推广SVG技术在变电站中的应用提供参考。

关键词：变电站；无功补偿技术；现状分析；SVG技术应用随着我国电力行业的快速发展，变电站作为电力系统的重要组成部分，其无功补偿技术的应用显得尤为重要。

当前，变电站常用的无功补偿方式主要为并联电容器和并联电抗器，但是这些传统的无功补偿技术存在着一些问题，例如不能实现快速响应、无法减少谐波等。

相比之下，SVG技术是一种新型的无功补偿技术，其具有快速响应、谐波抑制等优点，被认为是最先进的动态无功补偿技术。

因此，对于变电站的无功补偿技术进行研究和应用SVG技术是十分必要的。

1.无功补偿技术概述无功补偿技术是电力系统中的重要技术之一，它能够对电网的无功功率进行调整和控制，改善电力系统的稳定和可靠性。

无功补偿技术主要包括静态无功补偿技术和动态无功补偿技术两种形式。

静态无功补偿技术是指通过安装一定容量的无功电容器或电感器来补偿变电站的无功功率，从而提高电力系统的无功功率因数。

其中，无功电容器补偿主要用于消除系统的感性分量，而无功电感器补偿则主要用于消除系统的容性分量。

静态无功补偿技术具有调节速度快、稳定可靠、操作简单等优点。

动态无功补偿技术则是指通过非晶合金变压器、静止无功发生器（SVG）等设备实现对电力系统动态无功补偿的一种技术。

相对于静态无功补偿技术，动态无功补偿技术具有响应速度更快、抗扰动能力更强、更加灵活等特点。

无功补偿技术在电力系统中具有极其重要的应用价值，能够提高电力系统的稳定性和可靠性，减少潜在的安全风险，并且具备广阔的发展前景。

1.传统无功补偿技术的局限性传统无功补偿技术的局限性主要体现在以下几个方面：第一，调节速度慢。

无功功率终极解释2009-07-06 01:26容性电流：流过电容的电流，电容使电流超前90度。

感性电流：流过电感的电流，电感使电流超前-90度，即滞后90度。

为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。

无功功率单位为乏(Var)。

无功功率和功率因数是直接有关联的。

在交流电路中，针对电网中某个原件来说，其电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即λ=cosΦ=P/S，S=√(P^2+Q^2)(阻抗为电感性时Φ＞0)。

在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，若功率因数低,电网的电压下降,电压质量也就降低，所以我们希望功率因数越大越好，这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。

电力系统中的负载大多是电感性电气设备（有电磁线圈结构），线圈内要建立磁场，就要消耗滞后（感性）无功功率。

如40W的日光灯，除了需要40多瓦（镇流器也需要消耗部分有功功率）的有功功率来发光外，还需要40乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场，这就使得负载电流相位滞后于电压，相角差越大，对滞后无功功率需求越大。

虽然无功功率不消耗电能，但要供给固定的有功功率时，无功功率越大，视在功率也越大，供电线路和变压器的容量也就越大，势必要提高电流而增加线路损耗。

所谓提高功率因数，是指提高电源或电网的功率因数，而不是指提高某个电感性负载的功率因数。

所以电业局供电时，无功功率对民用不收费，工业使用时若功率因数达不到0.9就要罚款，增收这部分费用作为线路损耗和其他因此造成的费用。

对于变压器，由于二次侧输出的无功功率可以是滞后性的，也可以是超前性的，视负载性质而定，但变压器内部吸收的无功功率都是滞后性的。

无功功率的基本概念1.什么是无功功率？为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。

无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。

凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就需要无功功率。

无功电能是沟通电应用中必不行少的电能，但是，即非无用功率，它的主要作用就是作能量的转换工作，就是把电能转换为磁场能，然后将磁场能再转换为机械能，也就是电动机的工作原理。

变压器是将电能转换为磁场能，再是将磁场能转换成电能。

虽然，它只是起到了一个能量转换的作用，但是，这个能也有电流，来回在供电线路上，虽然，它是不消耗功率，但是，作用很大，而且是必需要用到的，所以，将这个能称之为无功电能，这个功率，就称之为无功功率。

2.也可以这样解释；为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。

什么是功率因数？假如你知道什么是无功功率，那么，你也知道，无功功率并不是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运行。

除负荷需要无功外，线路电感、变压器电感等也需要。

在电力系统中，无功电源有：同步发电机、同步调相机、电容器、电缆及架空线路电容，静止补偿装置等，而主要无功负荷有：变压器、输电线路、异步电动机、并联电抗器。

一般终端用户电压多称之为低压电路的，特殊是工厂的动力用电，它属于电感性电器，用户电感性电器设备需要大量的无功功率，这是必定的。

3.沟通电在电能输送中的二种功率；沟通电力系统的运行，需要两部分能量，一部分电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率，另一部分能量用来建立磁场，作为交换能量使用，对外部电路并未做功，它们由电能转换为磁场能，再由磁场能转换为电能，周而复始，并未消耗，这部分能量称为无功功率。

在沟通电路的电力输送过程中，又由于，导线的输送电能的截面积有限，给设备供应的电流一方面是有功功率的电流，另一方面还需要供应无功功率的电流，才能保证感性设备的正常运行。

浅析传统电力系统无功优化的现状1. 引言1.1 传统电力系统概述传统电力系统是指由发电厂、输电网和配电网组成的供电系统，其基本组成单位是发电厂。

传统电力系统主要通过火力发电、水力发电、核能发电和风力发电等方式进行电能的转换和传输，以满足各个领域的用电需求。

传统电力系统的运行中主要存在着无功功率的问题。

无功功率是在电路中的电压和电流之间存在相位差时所产生的功率，其作用是维持稳定的电压和电流，并保证电力系统的正常运行。

无功功率的过多或不足都会导致电力系统的不稳定和效率低下，影响电力质量。

对传统电力系统进行无功优化至关重要。

无功优化是指通过调整电力系统中的无功功率，使系统的功率因数接近理想值，提高系统的效率和稳定性，降低能耗和维护成本。

无功优化技术的研究和应用对提高电力系统的运行效率和质量具有重要意义。

1.2 无功优化的重要性无功优化在传统电力系统中具有重要意义。

传统电力系统是指基于传统的发电、输送和配电系统，其运行中普遍存在着无功功率不足或过剩的问题。

无功功率不足会影响系统的功率因数，导致电网运行不稳定，甚至引发电力系统的故障。

而无功功率过剩则会造成电力系统能量的浪费，影响电能质量，增加电力系统运行成本。

进行无功优化可以有效地改善传统电力系统的运行状况。

无功优化技术可以调整电力系统中的无功功率，使之接近于功率因数为1时的最佳状态，提高系统的稳定性和可靠性。

通过无功优化，不仅可以提升电力系统的供电能力和运行效率，还能减少能源消耗，减少电网损耗，降低电力系统的运行成本，促进电力系统的可持续发展。

无功优化在传统电力系统中具有重要的作用，是提升电力系统运行质量和效率的必要举措。

在未来的发展中，应该继续加强对无功优化技术的研究和应用，不断提升电力系统的无功管理水平，实现电力系统的智能化和高效化运行。

2. 正文2.1 传统电力系统中的无功问题在传统电力系统中，无功功率是一种在输电和配电系统中存在的必要但不产生功率的功率。

传统的无功功率概态与广义的无功功率概念
史伟国
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】1989(030)003
【总页数】2页(P4-5)
【作者】史伟国
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM11
【相关文献】
1.广义瞬时无功功率理论在广义有源电力滤波器参考电流检测中应用研究 [J], 王笛;粟时平
2.基于广义瞬时无功功率理论的谐波电流检测 [J], 杨怀仁;陈隆道;赖晓瀚
3.三相电路的广义瞬时无功功率理论 [J], 张波
4.dq0坐标系下广义瞬时无功功率定义及其补偿 [J], 李庚银;陈志业;丁巧林;王昕伟
5.利用PowerSATELITE进行广义无功功率测量与分析 [J], 李智勇;吴为麟;汤谷浩次;户井雅则
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