多相電路功率理論的研究.pdf

1、功率理論是應(yīng)理論性和實(shí)踐性兩方面的要求發(fā)展起來的。盡管功率理論已經(jīng)逐步完善并體系化，但在該領(lǐng)域仍然存在諸多問題需要解決，問題之一就是參考點(diǎn)選擇問題。這主要表現(xiàn)在，一方面現(xiàn)有的參考點(diǎn)選擇方法多種多樣，需要找出一種比較優(yōu)越的參考點(diǎn)選擇方法;另一方面無論是瞬時(shí)功率理論中的瞬時(shí)視在功率和瞬時(shí)無功功率還是平均功率理論中的視在功率和無功功率，它們均會(huì)受參考點(diǎn)選擇的影響，因此需要從數(shù)學(xué)上描述這種函數(shù)關(guān)系。
　　為了從現(xiàn)有的參考點(diǎn)選擇方法中選擇出

2、一種比較優(yōu)越的方法，對目前功率理論研究中的參考點(diǎn)選擇方法進(jìn)行了總結(jié)和對比，得出選擇虛擬中性點(diǎn)作為電路參考點(diǎn)是一種比較有優(yōu)勢的參考點(diǎn)選擇方法。針對多相電路對虛擬中性點(diǎn)的具體選擇方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，分析了這種參考點(diǎn)選擇方法與已有方法的兼容性，并論證了該虛擬中性點(diǎn)的唯一性。
　　對現(xiàn)有各種瞬時(shí)功率理論進(jìn)行了對比研究，得出廣義瞬時(shí)功率理論是現(xiàn)有瞬時(shí)功率理論中最為優(yōu)越的一個(gè)，其不僅能夠囊括三相電路瞬時(shí)功率理論，而且可以直接應(yīng)用在多相電路中。

3、利用條件變分的電路優(yōu)化方法對廣義瞬時(shí)功率理論進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，并從電流檢測的角度對電流及功率進(jìn)行了分解，得到了基于廣義瞬時(shí)功率理論的電流檢測框圖。最后對電流檢測方法進(jìn)行了仿真，仿真效果說明基于廣義瞬時(shí)功率理論電流檢測方法的可行性。通過分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)在系統(tǒng)中任意選擇參考點(diǎn)時(shí)，廣義瞬時(shí)功率理論中的瞬時(shí)視在功率和瞬時(shí)無功功率均會(huì)受參考點(diǎn)選擇的影響。描述了這兩個(gè)功率量與參考點(diǎn)電位之間的函數(shù)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)視在功率和瞬時(shí)無功功率均隨參考點(diǎn)電位呈現(xiàn)二次函數(shù)

4、關(guān)系，這種函數(shù)關(guān)系能夠從數(shù)學(xué)層面解釋瞬時(shí)視在功率與瞬時(shí)無功功率受參考點(diǎn)選擇影響的原因。
　　對現(xiàn)有各種平均功率理論進(jìn)行了對比研究，得出基于周期函數(shù)空間功率理論適用范圍廣而對電流和功率的分析過程簡單，因而有利于描述功率量與參考點(diǎn)選擇之間的函數(shù)關(guān)系。利用條件變分的電路優(yōu)化方法對基于周期函數(shù)空間功率理論進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，重點(diǎn)論述了該理論的電流分解方法和功率定義方法，發(fā)現(xiàn)該理論定義的有功功率具有單向傳遞性，無功功率具有循環(huán)傳遞性。當(dāng)在系統(tǒng)中

5、任意選擇參考點(diǎn)時(shí)，該理論定義的視在功率與無功功率也均會(huì)受參考點(diǎn)選擇的影響。描述了視在功率以及無功功率與參考點(diǎn)電位之間的函數(shù)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)視在功率與無功功率隨參考點(diǎn)電位的有效值呈現(xiàn)二次函數(shù)關(guān)系，這種關(guān)系也可以在數(shù)學(xué)層面解釋視在功率與無功功率受參考點(diǎn)選擇影響的原因。
　　為了分析廣義瞬時(shí)功率理論與基于周期函數(shù)空間功率理論之間的關(guān)系，對兩個(gè)理論的功率定義過程進(jìn)行了分析，得出兩個(gè)理論對功率的數(shù)學(xué)定義過程完全相同，只是引入的內(nèi)積形式不同。正是由