瞬时功率理论一、传统功率理论的局限性相量表示法这些功率定义只适合于正弦条件，而不适合于非正弦条件单相系统——非正弦条件下的功率定义1)Budeanu上述功率定义的不足：S、Q的物理意义不明确；P——平均值，两个电气系统传递能量的大小（正弦、非正弦均正确）S、Q？？？无法表示工程实际中电能质量的损失；Example大家有疑问的，可以询问和交流功率四面体说明：当把Budeanu关于Q、D的定义式扩展到分析三相电路时，会导致错误的解释。不能作为设计三相无源、有源滤波器的基础。Budeanu功率定义的局限性：只适用于分析稳态信号；在非正弦条件下不完善；不能推广到三相电路；2)Fryze说明：Fryze把“无功功率”定义为包含电压、电流中所有对有功功率PW不产生贡献部分的总和，这是一大贡献。但其对于有功功率PW和视在功率PS的定义和Budeanu定义是一致的。Fryze的功率定义不需要将一般性的电压、电流波形分解为Fourier级数，但是它仍然需要计算电压和电流的有效值，因此，它在暂态过程中不成立。三相系统的情况1）三相对称系统的情况三相瞬时功率为恒定值，不含振动部分。这与单相系统有区别由于对称三相系统的瞬时功率不含振荡项。故与单相系统不同的是，三相系统无功功率Q3ϕ只是数学定义，而没有明确的物理意义。可见，不能简单地将三相系统看作是三个独立单相系统之和。2）三相不对称系统的情况总结：二、瞬时功率理论的定义与解释传统功率理论中的有功功率、无功功率等都是在平均值基础或相量意义上定义的，它们只适用与电压、电流为正弦波时以及稳态的情况。而瞬时无功功率理论中的概念都是在瞬时值的基础上定义的，它不仅适用于正弦波，也适用于非正弦波和任何过渡过程的情况。从以上定义可以看出，瞬时无功功率理论中的概念，在形式上和传统理论非常相似，可看成是传统理论的推广和延伸。瞬时功率理论p-q理论主要内容一、p-q理论的基础知识——1、Clark变换Clark变换的一个突出优点：能分离零序分量2）不考虑零序分量时，电压、电流的矢量表达αβ坐标系：对于不含零序分量的系统：二、三相三线系统的p-q理论——1、变量的定义2）瞬时有功电流、瞬时无功电流3）αβ轴的瞬时功率三相瞬时有功功率根据上述定义方法，可以得到几条结论：静止同步补偿器STATCOM设计的理论依据二、三相三线系统的p-q理论——2、与传统功率理论的对比当电压、电流均为正弦量时，p-q理论和传统理论是一致的特例：三相对称纯容性负载2）不对称且只含正弦量的线性电路3）含非正弦量的非线性电路二、三相三线系统的p-q理论——3、应用实例补偿方案一：补偿负载的全部瞬时无功电流补偿方案二：补偿负载的基波瞬时无功电流补偿方案三：补偿负载的谐波电流（APF）补偿方案四：补偿负载的谐波电流和全部无功电流（全补偿APF+STATCOM）