有功功率計(jì)算

第二章有功功率計(jì)算算法本章將對(duì)本課題中要計(jì)算的電力參量的計(jì)算算法做詳細(xì)介紹。包括相電壓、相電流、線電壓、線電流，三相三線制網(wǎng)絡(luò)和三相四線制網(wǎng)絡(luò)的有功功率和功率因數(shù)。2.1三相電路的介紹在電力系統(tǒng)中，供電方式都采用三相制。三相電力系統(tǒng)是由三相電源、三相輸電線路和三相負(fù)載組成的，對(duì)稱三相電源是由三個(gè)等幅、同頻、初相相差的正弦電源組成，其表達(dá)式如下： 〔2-1〕相應(yīng)的，可以得到三相的電流信號(hào)：〔2-2〕式中：為電壓有效值、為電流有效值為角頻率為電壓、電流相位差對(duì)稱三相電路有星形(Y形)和三角形〔形〕兩種接法。如下：AA+-+UaUcUa-+---NUcUbB++B-+UbCC三相四線制〔圖2-1〕三相三線制〔圖2-2〕2.2線電壓〔電流〕以及相電壓〔電流〕的關(guān)系對(duì)于對(duì)稱星形電源、依次設(shè)其線電壓為、、，相電壓為、、，〔或、、〕，如圖2-1所示，根據(jù)KVL，有=-=〔1-〕==-=〔1-〕==-=〔1-〕=另有++=0。對(duì)稱的星形三相電源的線電壓與相電壓之間的關(guān)系，相電壓對(duì)稱，線電壓也一定依次對(duì)稱，他是相電壓的倍，依次超前、、相位。對(duì)于三角形電源如圖2-2所示，有=，=，=所以線電壓等于相電壓，相電壓對(duì)稱時(shí)，線電壓也一定對(duì)稱。對(duì)稱三相電源和三相負(fù)載中的線電流和相電流之間的關(guān)系表達(dá)如下。對(duì)于星形連接，線電流顯然等于相電流，對(duì)三角形連接那么不是如此。在三角形負(fù)載中，設(shè)每相負(fù)載中的對(duì)稱相電流分別為、、，3個(gè)線電流依次分別為、、，根據(jù)KCL，有-=(1-a)=-=(1-a)=-=(1-a)=另有。線電流與對(duì)稱相電流之間的關(guān)系，相電流對(duì)稱時(shí)，線電流也一定對(duì)稱，它是相電流的倍，依次滯后、、的相位。有功功率的計(jì)算設(shè)有電壓信號(hào),電流信號(hào),為負(fù)載的阻抗角，隨著負(fù)載的特性不同，可大可小，可正可負(fù)。那么負(fù)載上的瞬時(shí)功率為：瞬時(shí)功率的實(shí)用意義不大，通常所說的功率指的是一個(gè)周期內(nèi)的平均功率。平均功率P的定義為,為功率因數(shù)。三相四線制電路的瞬時(shí)功率的計(jì)算對(duì)于三相四線制網(wǎng)絡(luò)，我們一般都采用三表法來測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的電能。圖2-3是三表法的接線原理圖。下面將對(duì)三表法計(jì)算三相四線制網(wǎng)絡(luò)電能的正確性進(jìn)行論證。三相負(fù)三相負(fù)載W1W222B**W222WC**WN三相四線制有功功率的測(cè)量〔圖2-3〕根據(jù)公式〔2-1〕和公式〔2-2〕所示的電壓、電流信號(hào)，三相四線制電路的瞬時(shí)功率為各相負(fù)載瞬時(shí)功率之和?？梢钥闯鰧?duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率是一個(gè)常量，其值等于平均功率，其中U、I為線電壓線電流。不對(duì)稱三相電路，總的有功功率為由此可見不管電路是否對(duì)稱，都可以用三表法測(cè)量三線四相制電路的有功功率。三相三線制電路的有功功率的計(jì)算對(duì)于三相三線制網(wǎng)絡(luò)，我們一般都采用二表法來測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的電能。圖2-4是三表法的接線原理圖。下面將對(duì)二表法計(jì)算三相三線制網(wǎng)絡(luò)電能的正確性進(jìn)行論證。W11三相負(fù)載A**iaW11三相負(fù)載W2222B**ibW2222Cic二瓦計(jì)法〔圖2-4〕對(duì)于三線三線制電路，如圖2-3所示用兩表法測(cè)得的總的有功功率為具體計(jì)算過程如下：