1、能表示能量的消耗，这与正弦系统中无功功率最基本的物理意义相致，但并没有区分非正弦系统中基波电压和电流间的无功功率相同频率的谐波电压和电流间的无功功率，以及不同频率的谐波电压和电流间的无功功率，因此，参考式，做如下定义式中，由基波正弦电压和电流分量产生，其不能表示电源和负载间能量交换的幅度。此时有，引入畸变功率除基波无功功率外的其它无功功率，使得在电力系统中，电网电压的波形畸变通常可以忽略不计，而电流的波形畸变情华北电力大学硕士学位论文况比较突出。因此将电压波形看成正弦波，并设其有效值为，畸变电流的有效值为，畸变电流的基波有效值及其与电压的相角差分别为和，次谐波的有效值为。鉴于不同频率的电压和电流间不产生能量损耗，因此可以得到可以看出，是由基波电流产生的无功功率，是由谐波电流产生的无功功率。。

2、因此也需要消耗定量的谐波无功功率。摘要,摘要第章绪论课题研究背景及意义无功补偿装置的发展史国内外研究现状国外研究现状国内研究现状静止无功发生器的优点及发展趋势静止无功发生器的优点静止无功发生器发展趋势静止无功发生器应对不平衡情况的发展趋势本文主要研究内容第章静止无功发生器基本原理无功功率理论正弦系统无功功率非正弦系统无功功率三相电路功率因数静止无功发生器的工作原理静止无功发生器工作特性的分析本章小结第章静止无功发生器的无功检测传统无功检测方法瞬时无功功率理论运算方法检测无功分量运算方法检测无功谐波电流法检测无功功率本章小结第章系统不平衡状态下的控制策略三相平衡条件下静止无功发生器建模及控制策略平衡条件下静止无功发生器建模平衡条件下静止无功发生器控制策略不平衡情况对静止无功发生器的影响负序分量引起静止无功发生器过电流负序分量引起直流电压脉。

3、通常指的是电流电压中含有谐波的系统，其中有功功率视在功率和功率因数的定义与正弦系统中相同。分析非正弦系统需将非正弦周期函数经傅立叶变换分解为系列不同频率的正弦函数，表示为或表示为式中华北电力大学硕士学位论文,通过傅立叶变换分解，可以知道均相互正交，即在个周期内，两个不同函数乘积的积分为零，因此可以得到以下公式有功功率视在功率式中，为电压和电流经过傅立叶变换分解得到的第次谐波电压和电流的有效值，为第次谐波电压与电流间的相位差。和分别表示电压和电流总的有效值，分别为由于非正弦系统中含有谐波，使得无功功率的情况变得异常复杂，目前还没有权威的定义。参考式，本文采用如下定义在式中，广义无功功率仅仅表示能量的交换，。

4、止无功发生器的工作原理静止无功发生器工作特性的分析本章小结第章静止无功发生器的无功检测传统无功检测方优点及发展趋势静止无功发生器的优点静止无功发生器发展趋势静止无功发生器应对不平衡情况的发展趋势本文主要研究内容第章静止无功发生器基本原理无功功率理论正弦系统无功功率非正弦系统无功功率三相电路功率因数静止无功发生器过电流负序分量引起直流电压脉动不平衡条件下静止无功发生器的控制策略法检测负序分量流动，也会对电力系统的安全稳定运行产生很大影响。无功功率的产生主要从以下两个方面讨论大部分的用电负荷都是感性负载，例如异步电动机变压器和电抗器。在电力系统中使用的大量电力电子装置。因为大部分的电力电子装置都具有功率因数比较低的特点，其工作时的基波电流滞后于电网电压，所以电力电子装置本身也相当于感性负载，与此同时，这些电力电子装置还会产生大量的谐波电流，。

5、大及制造成本增加。线路损耗增加。电力系统中的无功功率增加，导致传输线路中的电流增大，使得线路中的损耗增加。电网电压的波动变大。无功功率的波动是导致电网电压波动的主要原因，比如异步电动机启动期间的功率因数般很低，这种冲击性的无功功率引起电网电压的剧烈波动，极大的影响电能质量。由谐波源产生的谐波无功功率也会带来系列问题。如影响设备的正常工作能够造成设备的振动，产生噪声，使得设备发热现象严重，并引起自动装置的误动作等。既然无功功率对电力系统的运行安全和电能质量的提高是存在负面影响的，而无功功率的产生又是不可避免的，我们就需要考虑如何补偿系统中的无功功率。如果直接由发电机发出无功功为由式式和式可知，在正弦系统中，功率因数实质为，功率因数由电压和电流之间的相位差决定。视在功率有功功率和无功功率之间满足以下关系式非正弦系统无功功率非正弦系统。

6、至此，和都有了明确的物理意义。功率因数可以表示为由上式可知，功率因数由电流波形畸变率与基波电流相位差共同来决定。三相电路功率因数在三相对称的电路中，各相电压和电流都是对称的，具有相同的功率因数，因此，每相的功率因数也就等于总的功率因数。由于三相不对称的情况比较复杂，至今未达成共识，其中有种定义为式中，各相为其相电流与各线到人为中点电压的乘积。可知，纵使三相负载都是电阻，但只要阻值不相等，功率因数仍然小于。该定义虽考虑了不对称情况，且便于计算，但理论依据不足。传统意义的无功功率均基于平均值定义。在单相正弦电路和三相对称正弦电路中，功率理论体系较为成熟，但当电压和电流含谐波或三相电路不平衡时，传统的无功功率理论将不再适用。静止无功发生器的工作原理静止无功发生器就是将具有自关断能力的桥式变流器通过电抗器并网，通过调华北电力。

7、不平衡条件下静止无功发生器的控制策略法检测负序分量双序同步控制策略本章小结第章静止无功发生器的仿真分析研究主电路参数设计交流侧电抗器参数选择直流侧电容器参数及电压选择平衡条件下静止无功发生器的仿真分析补偿容性无功功率补偿感性无功功率补偿三相平衡电压不平衡情况下静止无功发生器的仿真分析负载不平衡条件下静止无功发生器的仿真研究系统不对称故障情况下静止无功发生器的仿真分析脉冲封锁控制本章小结第章结论与展望结论展望参考文献攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果致谢华北电力大学硕士学位论文第章绪论课题研究背景及意义近年来，随着我国经济的快速发展，电力系统的安全稳定和高效运行已经成为各行各业发展的最根本保障。同时，随着用户的用电量大大增加，特别是各种精密复杂负荷设备的投入使用和生产过程的高度自动化和智能化，这些都对电能质量提出了更高的要求，因此，。

8、变流器的损耗。图中，和分别表示电网电压相量和静止无功发生器交流侧输出电压相量，表示连接电抗上的电压相量，即电网电压与静止无功发生器交流侧输出电压相量差。通过控制的大小可以控制静止无功发生器从电网侧吸收的无功电流电流。由于电网电压固定不变，改变的幅值和相位，就能够改变，也就控制了静止无功发生器从网侧所吸收的电流，即控制了静止无功发生器吸收无功功率的大小和方向。图单相等效电路图在理想情况下，不考虑有功功率，保持和同相，仅改变的幅值就可以控制静止无功发生器从网侧吸收电流的大小和相位超前电网电压和滞后电网电压。如图所示，当时，电流超前电网电压，静止无功发生器从电网吸收容性的无功功率如图所示，当时，电流滞后电网电压，静止无功发生器从电网吸收感性的无功功率,。当时，静止无功发生器既不发出感性无功也不吸。

9、如何提高电能质量，使供电连续可靠供电电压频率稳定波形良好，是电力部门面临的大问题。然而，由于电网本身在运行中必然会产生定量的无功功率，这就会给电网带来诸多影响，并且其在电网中的流动，也会对电力系统的安全稳定运行产生很大影响。无功功率的产生主要从以下两个方面讨论大部分的用电负荷都是感性负载，例如异步电动机变压器和电抗器。在电力系统中使用的大量电力电子装置。因为大部分的电力电子装置都具有功率因数比较低的特点，其工作时的基波电流滞后于电网电压，所以电力电子装置本身也相当于感性负载，与此同时，这些电力电子装置还会产生大量的谐波电流，因此也需要消耗定量的谐波无功功率。无功功率产生的影响主要指以下几个方面使设备的容量增大。电力系统中无功功率的增加，直接导致视在功率增大，进而电流增大，从而使得发电机变压器等各类用电设备的容量也相应增大，造成设备的体积。

10、生器是无功补偿装置，本身并不向电网提供有功功率，因此，三相总的瞬时功率为零，即电网与静止无功发生器之间并没有无功能量的交换。既然没有无功能量的交换，就无需安装储能电容。然而在实际情况中，静止无功发生器吸收的电流并不是正弦电流，除了基波外还有少量谐波，这样就存在少许的无功能量在电网和静止无功发生器之间交换，为了能够维持静止无功发生器正常工作，就需要在直流侧装设储能元件，如电容器，但是所需电容器的容量要远小于所设计静止无功发生器的容量。华北电力大学硕士学位论文静止无功发生器正常工作时是将直流侧电压逆变成与电网电压同频率的交流电压，当仅考虑基波频率时，静止无功发生器可以等效为个幅值和相位均可控的与电网同频率的交流电压源。本文取静止无功发生器的单相等效电路对其工作原理进行说明。图为理想情况下的单相等效电路图，线路中只存在纯电感，未考虑连接电抗器。

11、收容性无功。其中，为电感的阻抗。图电流超前电压向量图图电流滞后电压向量图如果考虑连接电抗器和变流器自身的损耗，为了便于计算和分析，以等效电阻表示总损耗，将连接电抗和等效电阻统称为连接阻抗，则静止无功发生器实际的单相等效电路图如图所示。做出电流超前和滞后电网电压的向量图，如图华北电力大学硕士学位论文和图所示。可以看出，，即连接电抗器和等效电阻上的电压相量等于电网电压相量和静止无功发生器交流侧输出交流电压之差，但此时电网电压与静止无功发生器交流侧输出电压不再同相电流等于零的情况除外，二者相位差为，超前时为正。由于变流器并不吸收有功功率，所以静止无功发生器交流侧输出电压与电流相位依然相差，从而可以得到电网电压与电流之间相位差的绝对值小于，为。相对于电网电压，电流中存在有功分量，即电网向静止无功发生器提。

12、学硕士学位论文节变流器输出端交流电压的幅值和相位，或者直接控制其输出的交流电流，使该变流器发出相应的无功电流，从而实现动态补偿无功功率的目的。根据其直流侧所采用储能元件的不同，静止无功发生器分为电压型和电流型两种类型，电压型采用的是电容器，电流型采用的是电抗器，电路结构图分别见图及图。对于电压型结构，需要串联连接电抗器后才能并网，其起到承担压降和滤除高次谐波的作用，若再并联电容器和电阻，则构成滤波器，能更好的滤除谐波对于电流型结构，由于在换相过程中会产生过压，就需要并联电容器来吸收。考虑到运行效率问题，在实际应用中，静止无功发生器的主电路结构大多选择电压型，本文采用的也是电压型桥式电路作为主电路结构。图电压型桥式电路结构图图电流型桥式电路结构图根据理论分析可知，在平衡的三相正弦电路中，三相瞬时功率总和恒等于三相总的有功功率。而静止无功发。

参考资料：

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