【文章內(nèi)容簡介】 （22）?????????????????cbaiii2301??在這里，令： ????????230132C — 平面上， 、 和 、 分別進一步合成為旋轉(zhuǎn)電???e??i?壓矢量 和旋轉(zhuǎn)電流矢量 。ei （23）e????? （24）iii?式中， 、 為矢量電壓和電流的模。 、 為矢量 、 的幅角。ei eiei定義(1) 三相電路瞬時有功電流 和瞬時無功電流 分別為矢量 在矢量piqi及其法線上的投影。即：e ?cosip?（25） （26）?sinq?式中， 。ie??? 圖 — 坐標系中的電壓、電流矢量 ??定義(2) 三相電路瞬時有功功率 （無功功率 ）為電壓矢量 的模和三pqe相電路瞬時有功電流 (三相電路瞬時無功電流 )的乘積。pi i （27）pei? （ 28）q將式（23）和（24）代入上面即可寫出矩陣形式： （29）?????????eqp??????????????????iCipq其中 。??????eCpq?把式（21）、（22）代入上式，可以得出 、 。可以看出，三相電路瞬時pq有功功率就是三相電路的瞬時功率。 (210)cbaieiep?? (211)])()()[(31cbaaccb iq??定義(3) 、 相的瞬時無功電流 、 （瞬時有功電流 、 ）分別??qi??pi??為三相電路瞬時無功電流 （瞬時有功電流 ）在 、 軸上的投影，即:qip (212)peieipp 2cos??????? (213)iipep 2n???? (214)qeiiqeq 2s??????? (215)iiqeq 2co??? ??從上面定義得到如下性質(zhì)： （222ppii????16） （222qqii??17） （2??iiqp??18） （2??iiqp19）定義(4) 、 相的瞬時無功功率 、 （瞬時有功功率 、 ）分????p?別為 、 相瞬時電壓和 瞬 時 無 功 電 流 （ 瞬 時 有 功 電 流 ） 的 乘 積 ， 即? (220)peiepp2????? （2ip2???21） （2qeieqq2?????22） （2qeieqq2??????23）從中可以看出， ， 。p????0??定義(5) 三相電路各相的瞬時無功電流 、 、 （瞬時有功電流 、aqibcqiapi、 ）是 、 兩相瞬時無功電流 、 （瞬時有功電流 、 ）通過兩bpic qi?p?i?相到三相變換所得到的結(jié)果。即 (224)?????????????pcpbapiCii??23 (225)????????????qcqbaqii??23式中， 。TC32?從以上各式可得到如下性質(zhì)： (226)0??cpbapii (227)qq (228)aapii (229)bqb?? (230)ccpii上述性質(zhì)分別反映了 和 兩相的正交性和a,b,c三相的對稱性。??定義(6) a、b、c各相的瞬時無功功率 、 、 (瞬時有功功率 、aqbcap、 )分別為該相瞬時電壓和瞬時無功電流(瞬時有功電流)的乘積，即bpc (231)Apeipapa23? (232)bb (233)eicpc2 (234)Apqcbaqa)(?? (235)Apeieqacbqb)(?? (236)bc從以上還可以看出 和 。ppcba?0?ca從 定 義 4和 6的 性 質(zhì) 可 見 ， 各 相 的 瞬 時 無 功 功 率 對 總 的 瞬 時 功 率 (瞬 時 實 功 率 )沒 有 任 何 貢 獻 ， 而 是 在 各 相 之 間 相 互 傳 遞 ， 這 也 正 是 赤 木 泰 文 給 出 瞬 時 實 功 率 、瞬 時 虛 功 率 即 各 相 瞬 時 無 功 功 率 、 瞬 時 有 功 功 率 的 依 據(jù) 。 傳 統(tǒng) 理 論 中 的 有 功 功率 、 無 功 功 率 等 都 是 在 平 均 值 基 礎(chǔ) 或 相 量 的 意 義 上 定 義 的 ， 它 只 適 用 于 電 壓 、電 流 均 為 正 弦 波 時 的 情 況 ， 而 瞬 時 無 功 功 率 理 論 中 的 概 念 ， 都 是 在 瞬 時 值 的 基礎(chǔ) 上 定 義 的 ， 它 不 僅 適 用 于 正 弦 波 ， 也 適 用 于 非 正 弦 波 和 任 何 過 渡 過 程 的 情 況 。從 以 上 各 定 義 可 以 看 出 ， 瞬 時 無 功 功 率 理 論 中 的 概 念 ， 在 形 式 上 和 傳 統(tǒng) 理 論 非常 相 似 ， 可 以 看 出 這 是 傳 統(tǒng) 理 論 的 推 廣 和 延 伸 。當三相電壓、電流為對稱正弦波時，設(shè) (237)sinameEt?? (238) (2/3)b?? (239)ict? (240)sn()amiI? (241)i2/3bt?? (242)()ciI??代入式(21)，得 (243)?????????????tEem??cosin2 (244)??????????????? ?????? sinsicos()in22 ttItIim式中， ， 。E/32 mm/32?把式（243）、（244）代入（29）中可得 (245)cos/IEp (246)?in23mq令 、 分別為相電壓和相電流的有效值，得2/mE?/mI? (247)cospI (248)3sinqEI??從上面的式子可以看出，在三相電壓和電流均為正弦波時， 、 均為常pq數(shù)，且與傳統(tǒng)理論算出的有功功率 和無功功率 完全相同。pq把 式 (242), (243)代 入 式 (212)和 (214)中 可 得 a相 的 瞬 時 有 功 電 流 和 瞬時 無 功 電 流。 (249)tIimap??sinco2? (250)q可以看出，a相的瞬時有功電流和瞬時無功電流的表達式與傳統(tǒng)功率理論中相電流的有功分量和無功分量的瞬時值表達式完全相同，對于 相及三相? ?a、b、c各相也能得出同樣的結(jié)論。由上面的分析不難看出，瞬時無功功率理論包含了傳統(tǒng)的無功功率理論，比傳統(tǒng)無功功率理論由更大的適用范圍。 有源電力濾波器的工作原理圖 所示為有源電力濾波器系統(tǒng)構(gòu)成的原理圖。圖中，負載為諧波源，它產(chǎn)生諧波并消耗無功。有源電力濾波器系統(tǒng)由兩大部分組成，即指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路（由補償電流控制電路、隔離與驅(qū)動電路和主電路三個部分構(gòu)成） 。其中，指令電流運算電路的核心是檢測出補償對象中的諧波和無功等電流分量，因此有時也稱之為諧波和無功電流檢測電路。補償電流發(fā)生電路的作用是根據(jù)指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號，產(chǎn)生實際的補償電流。主電路目前均采用 PWM 變流器。圖 有源電力濾波器的基本原理圖圖 中，有源電力濾波器的基本工作原理為，檢測補償對象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號，該信號經(jīng)補償電流發(fā)生電路放大，得出補償電流，補償電流與負載電流中要補償?shù)闹C波及無功等電流抵消，最終得到期望的電源電流波形。例如，當需要補償負載所產(chǎn)生的諧波電流時，有源電力濾波器檢測出補償對象負載電流 中的諧波成分 ,將其反LiLhi極性后作為補償電流的指令信號 ，這樣由補償電流發(fā)生電路產(chǎn)生的補償電流*Ci與負載電流中的諧波分量 大小相等、方向相反，因而兩者互相抵消，使得ci Lh電源電流 中只含基波，不含諧波。這樣就達到了抑制電源電流中諧波的目的。Si上述原理可用如下的一組公式描述： （2SLCii??51） （2LfLhii52） （2CLhi??53） （2SLLfii?54）式中 為負載電流的基波分量。 [9]Lfi負 載 電 流 的 傅 里 葉 級 數(shù) 展 開 為 ：l 111 2sin()cosinsicosin()l n nn niItItItIt??????? ?? ???????? （2hlqlpii55）式（255）中， 是基波有功電流；tIilp??sinco1?是基波無功電流， 是高次諧波電流，tIiq??cosin1? 2sin()hniIt?????為基波電流初相位， 為 n 次諧波初相位， 為系統(tǒng)電源基波角頻率。 [5]1?由此可知，有源補償裝置實現(xiàn)的關(guān)鍵是：諧波電流的檢測；適當?shù)目刂品椒?；主電路的設(shè)計。 有源電力濾波器的系統(tǒng)構(gòu)成 有源電力濾波器的分類有源電力濾波器可以按照所使用的變流器類型、主電路結(jié)構(gòu)和電源相數(shù)進行分類。根據(jù)使用的場合電源相數(shù)可分為單相、三相三線和三相四線用有源電力濾波器等。按有源電力濾波器在系統(tǒng)中的連接方式可分為串