无功功率越想越是不明白，求高人赐教

kinoxep

谈谈我对无功功率的理解
     有人对交流电网建立过“∏”型模型（线路和变压器），串联的是电阻和感抗，并联的是电导和电纳（容性）。
电能的传输是在磁场能与电场能之间交替转化而向前传递的，磁场和电场都不消耗能量（理想状况），只传递能量，磁场能和电场能就是无功功率在时间上的积累，那么要传递能量就必须要建立磁场和电场。电纳发出感性无功，感抗消耗感性无功，如果电纳发出的感性无功等于感抗消耗的感性无功，此时传输的功率就是自然功率（由电网的结构和电压决定）；但电网传输的功率往往不等于自然功率，那么电场能与磁场能就会不平衡，这就需要进行无功补偿来使其平衡保证传递所需的能量。
- H! R/ q5 {  J/ q9 I# ]2 u" H     在能量传递过程中伴随着电流的流动，这势必在经过电阻和电导时会有能量损耗，就是说即使只有无功传递也同样伴随能量损耗，这就是网损。

chwscxm

路过学习了

lpf890701

首先，在功率三角形中，视在功率是由有功功率和无功功率组成的向量。毫无疑问，有功功率转化为电力系统中的机械能，热能，光能或其他形式的能量。而无功则系统中的电感和电容之间相互传递，虽然不做功，但并非不存在。通常，为了衡量有功在总的视在功率中所占的比例，我们把有功与视在功率的比值被定义为功率因数。

在电力网络的运行中，正式因为功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，所以我们希望的是功率因数越大越好，因为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。但系统中的无功功率也不能降到零，因为电能的传输是在磁场能与电场能之间交替转化而向前传递的，理想状态下磁场和电场是不消耗能量的，那么磁场储存的能量和电场储存的能量就是无功功率在时间上的积累。也就是说，能量传递的前提就是要有磁场和电场，也就必然要有无功。

那么这个无功的数量到底是多少才适合呢？简而言之，就地平衡。电力系统中的容抗会发出无功，感抗消耗无功，理想状态下，容抗发出的无功等于感抗消耗的无功，此时的无功功率即达到了平衡，此时传输的功率就是自然功率（由电网的结构和电压决定）。

为什么是就地平衡呢？虽然无功功率并不消耗实际的电能，但无功功率的流动会造成实际流过的电流远大于需要的电流，这样线路上的损耗（网损）大大增加，线路电压会有所变化，相应的变压器容量也会有一定的浪费。所以我们并不希望无功在系统中过多或过少，过多的无功会使损耗增加，电压上升，同理，过少的无功会使电压崩溃。由此也产生电力系统的无功优化这个想法，也就是电力系统的AVC。

从设备上说，无功的电源有很多，主要以容性电抗为主，同步发电机，同步调相机，并联电容器等，同样无功的负荷以感性电抗为主，感应电动机串联电抗器等。传统的无功的调节主要依靠同步调相机，并联电容器和并联电抗器，现代的电力电子设备对无功的调节有了较大的推进，SVC,SSC,STATCOM等设备的研制与使用也对现代电力系统的无功优化产生了巨大的影响。

好好学习吼吼

应该是这么回事~~

hrclark

回复  liuzhiren


# ]& E+ Q# d9 Q% j' V, H& `   
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我们知道电力系统中的电压是时时波动的。所以根据这段正反馈的论述， 只要装 ...
MonkeyTang 发表于 2010-10-1 21:23

                               
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+ @5 [/ W; V/ y0 ]8 t9 m0 n

- c: J# L) c6 E    仅就你对那句话的理解来说，系统里面电容器都是分组的，所以在实际中会根据电压变化来调整电容器的投切，一次来维持电压的稳定。电容器引起电压下降，继而导致电容器发出的无功进一步减少，形成恶性循环，仅仅是对固定容量的电容器来说。
     另外，楼主所提到的电压导致崩溃，不是仅仅是电容器这一特性，或者说根本上来讲就不是电容器这一特性导致的，要论述这个问题就牵扯到电压稳定问题的研究了，目前是电网稳定性研究领域里面比较热门的，到现在国际上还没有定论，有兴趣的还是自己多看看材料吧，我是讲不明白

MonkeyTang

回复 20# kinoxep
- @9 p5 m2 F. f+ u5 P回复 25# hrclark

谢谢两位的热心答复。你们的答复使我想通了。 开始觉得12#楼Liuzhiren的那句话有问题，现在看来还是对的。换一种说法，系统正常运行时电容的含量越高，电压波动时就越有可能导致所说的正反馈现象。

liudongxinghuna

电能的传输是在磁场能与电场能之间交替转化而向前传递的，磁场和电场都不消耗能量（理想状况），只传递能量，磁场能和电场能就是无功功率在时间上的积累，那么要传递能量就必须要建立磁场和电场。电纳发出感性无功，感抗消耗感性无功，如果电纳发出的感性无功等于感抗消耗的感性无功，此时传输的功率就是自然功率（由电网的结构和电压决定）；但电网传输的功率往往不等于自然功率，那么电场能与磁场能就会不平衡，这就需要进行无功补偿来使其平衡保证传递所需的能量。
0 c; ^- v% b/ _9 r- X  ~     在能量传递过程中伴随着电流的流动，这势必在经过电阻和电导时会有能量损耗，就是说即使只有无功传递也同样伴随能量损耗，这就是网损。

木易山水

" n- x, M# I7 |) f1:楼主把一个概念搞混了，不知道你又没有注意到一个事实：我们平时说的无功功率是一个平均值，你可以看电路里的推导过程（基于标准正弦函数），里面有一个无功功率的瞬时表达式（这里不同于赤木泰文的瞬时无功），其实里面包含两部分，和我们平时的无功功率不是一个概念，因为那个表达式里面还有一个交变分量，表示的就是能量的传递过程，具体的就是从电源到负荷或者负荷到电源；
2：书上说的无功功率一旦建立不就不需要、电源提供能量，这句话是正确的，一个简单的例子就是谐振电路，但是无功功率的传递时需要有功的（！！！！），同时也需要无功，换而言之就是需要能量！！WHY?原因就是上面有位兄弟写的那个公式。正因为此，无功不适合远距离传输的。
3：至于最后一个问题，为什么无功功率的缺乏会引起电压下降， 导致电压崩溃，甚至引起大面积停电事故。着本质上是一个电压稳定性问题，目前的热点，还有很多没有解决，不过可以通过一个简单的例子定性的描绘下：在某中枢节点电压恒定的情况下，如果系统的无功需求变大，根据楼上那位写的公式，可知在线路上的电压降是会增大的，但是这时如果从中枢节点输入的无功不足那么，必然不能满足后面负载的需要，也就是供不应求的局面；从数学角度看，就是一组微分代数方程没有解，不知道这样说你明白了吗？
( a8 Z  d2 H2 g+ S5 }我其实也在思考无功功率，我的理解是：现有的的无功不能单纯的从一些矩阵变换入手，必须主要无功功率也是一种能量，我想更合理的解释可能要借助电磁场理论，还有传统的无功功率其实是把无功功率和有功功率机械的分开，这符合还原论的思想，能量作为一个整体，这样分开是否合理值得质疑。

lcm7640132

学习说的不错~~有点抽象

lxin333

学习了