多功能表中的视在功率计算

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

１．同表中列出、（＝Ｓｚ二Ｓ，）的值（注：凡｝３）０一 ”Ｊ￣ ’ ／ ‘ 一 ‘ 、Ｓ， ‘ －－一‘ 一’‘
表１在Ｕ＝１，１＝１不同△ ｑ）时，由（９）式计算的Ｓ，，值及，
总第４２卷第４８０期２００５年第１２期
电测与仪表
ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆ＩｎｓｔｍｍＰｎｔａｔｉｏｎ
Ｖｏ１．４２Ｎｏ．４８０
Ｄｅｃ．２００５
算方法，夯析了它们的差别，并指出这种差异性是原理性的，与制造工艺无关。
关键词：视在功率；非对称负载；不平衡负载中图分类号：ＴＭ９３３．４文献标识码：Ａ文章编号：１００１－１３９０（２００５）１２－０００７－０３
得，这时（７）式为
Ｓｌ＝ｓｇｒ（ＳＡＺ＋ＳＢ＋ＳＣ＋２ＳＡ＂ＳＢ＂ｃｏｓＡ（Ｐ＋２ＳＢ＂Ｓｃ＂ＣＯＳＡ（Ｐ十２Ｓｃ＂ＳＡ＂ｃｏｓ（－２Ａ（Ｐ）＝ｓｇｒ（ＳＡＺ＋ＳＢ＋Ｓｃ＋２（２ＳＡ＂ＳＢ＂ｃｏｓＡ（Ｐ＋Ｓｃ＂ＳＡ＂ｃｏｓ２Ａ９（９）当认＝ＵＢ＝ＵＣ＝１禹二括华１时Ｓ２＝ｓｇｒ（３＋２（ｃｏｓ２Ａ（Ｐ＋２ｃｏｓＡ（Ｐ））。在不同△ 甲时Ｓ：值如表
Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．４８０Ｄｅｃ．２００５
一一夕尹
计量值与实时潮流计算有良好的一致性。３非对称负载下的视在功率计算偏差
少子一ｉ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图１非对称负载下视在功率计算差别
当前，部分地区的一些合同中已经开始要求有视在电能或视在需量的测量功能，至于对这些量的必要性我们尽可以另行讨论，这里探讨其计算方法。无论视在电能还是视在需量的计算，本质都归于视在功率的计算。目前多功能表的主流设计有三种架构：（１）专用计量芯片加大容量ＭＣＵ；（２）高分辨率ＡＩＤ转换器加ＤＳＰ和ＭＣＵ；（３）高分辨率Ａ／Ｄ转换器加ＭＣＵ。后两种架构的算法比较灵活，使用式（５）或式（６）都容易实现。就前一种架构而言，大多数计量芯片提供的是分相视在功率，使用的是Ｕｘｉ的硬件算法。考虑生成的方便性，也为了减少计算的工作量，一些厂家在多功能表的设计中直接用三个分相求和来合成三相视在功率，亦即使用式（５）来计算三相视在功率。如此就产生了差异性，着重体现在检定、平衡计算和潮流计算中。这种差异性来自于原理，其大小在下一节中具
体讨论。姑且不谈出厂检定，多功能表在电力用户购置后就要到计量所去进行检定，当检查视在电能、视在功
率和视在需量时，都需要其与标准表算法一致，否则特殊情况下可能超差。对于变电站或台区变考核，甚至大用户，出于各种原因，都要定期作电能平衡计算。有功电能、无功电能、自然功率因数、补偿功率因数，加之新增的视在电能，各者之间要在一定偏差范围内
（１．ＬｕｏｙａｎｇＢｅａｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０３９，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＬｕｏｙａｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬｅｎｔｒｅ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０３９，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆａｐｐａｅｒｎｔｐｏｗｅｒｉｎｓｔａｔｉｃｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎｍｅｔｅｒ．Ｉｎｔｈｅｐｏｒｃｅｓｓｏｆｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎ，ｗｅｆｉｎｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｎｄｅｒ－ｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｒｅｅｐｈａｓｅａｐｐａｒｅｎｔｐｏｗｅｒｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｄｉｆｅｅｒｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｅｒｓｕｌｔｓｏｆａｐ－ｐａｒｅｎｔｐｏｗｅｒａｎｄａｐｐａｒｅｎｔｅｎｅｒｇｙ．Ｔｈｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｓｏｆ户ｎｃｉｐｌｅ，ｎｏｔｆｏｒｍｔｈｅｍａｎｕ－ｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
有封闭性（这些参数又是多功能表的计量值），如果平
衡不了，就会再作一次电流与馈线电流之间的平衡，也许会发现更多的问题。产生问题的一种常见因素就是计算方法的差异性。作为多功能表，符合系统运行的习惯方法是支持用户的一个重要标志。潮流计算中
使用复功率，其方便之处在于作为标量相加减运算。同时，在调度（计划曲线）和运行（运行考核）中也会时刻关注各节点的流量和负载特性，这也要求多功能表的
法，对单相而言，具有良好的一致性。但是当计算三相
视在功率时就会显现出歧义性。设Ａ，Ｂ，Ｃ代表三相，
了ｒ、
、卫产
２
手册使用ＳＺ计算的原因。２多功能表中视在功率计算
总第４２卷第４８０期
２００５年第１２期
电测与仪表
ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｐｐａｒｅｎｔｐｏｗｅｒ，ａｓｙｍｍｅｔｙｒｌｏａｄ；ｕｎｂａｌａｎｃｅｌｏａｄ
０引言
Ｓ代表视在功率，Ｐ，Ｑ分别代表有功功率和无功功率，
则三相视在功率至少有以下两种计算方法凡＝凡＋ＳＢ＋Ｓｃ－玩几＋ＵＢＩＢ＋ＵｃＩ七
Ｑ＝ＵＩｓｉｎｃｐｃｏｓｃｐ＝Ｐ／Ｓ（４）Ｓｉｔ－Ｓ２＇－２ＳＡ＂ＳＢ＂［１－ｃｏｓ（ｃｐＡ－（ｐｅｆ视在功率的物理意义也比较明确，即，对供电设＋２Ｓ，＂Ｓｃ＂［ｌ－ｃｏｓ（（ｐｇ－－（ｐｃ）］＋２Ｓｃ－ＳＡ＂［１－ｃｏｓ（ｙｃ－ｇＡ）Ｉ（ｇ）备而言代表的是一种能力或容量，对用电设备而言代无论式（５），（６）还是式（８）都反应的是对三相视表的是负载特性或当前伏安需量。然而，在多功能电在功率理解的不同，其数量关系可以用图１来表示。能表的设计中我们发现，由于对三相视在功率理解的从图１中可以看出，在非对称负载下Ｓ，是一条折不同，会导致视在功率和视在电能计算的结果不同。线，Ｓ：永远是直线，或者说，Ｓ，大于或等于Ｓ２。从电力这种差异性是原理性的，与制造工艺无关，因此我们系统考虑，Ｓ，更相容于表达供电设备的容量或者损耗提出来与各位专家探讨。的概念（和计算），而Ｓｓ表达的是流量的概念。在系统潮１对三相视在功率的不同理解流分析和稳定计算中所应用的绝大多数是复功率的从式（３）我们可以看出视在功率有两种计算方概念，也就是说，应用的是ＳＺ，这也恰恰是大部分电工
△ 甲１０３０５０１００１５０２００
ＵｃｉＣ＝３，它与△ （Ｐ无关。Ｓ：是当各相负载角（ＰＡ＝Ａ（ＰＢ＝４（ＰＣ即在（ＰＡ＝（ＰＡ＇＋Ａｔ），（ＰＢ＝（ＰＢ，则（Ｐｃ＝（Ｐｃ－Ａ（Ｐ时由（７）式求
将式（６）推演变形不难得到式（７）和式（８）
Ｓ２＝ｓｇｒ（ＳＡ２＋ＳＢ２十Ｓｃ２＋２ＳＡ＂ＳＢ．ｃｏｓ（（ｐＡ－（ｐＢ）Ｓ＝Ｕ１＝ｓｇｒ（Ｐ＂＋Ｑ｝（３）＋２ＳＢ＇Ｓｃ－ｃｏｓ（（ｐＢ－（ｐｃ）＋２Ｓｃ－ＳＡ－ｃｏｓ（（ｐ－ｃｙＡ））（７）
一
在非对称负载下（各相的负载角不等）和不平衡负
载下（各相电流不等）两种计算视在功率的偏差如表１
和表２所示。
表１是当ＵＡ＝ＵＢ＝Ｕｃ＝１，ＩＡ＝ＩＢ＝Ｉｃ＝１在非对称负载下Ｓ：计算所得结果。Ｓ，由式（５）求得：Ｓｔ＝ＵＡＩＡ＋ＵＢＩＢ＋
多功能表中的视在功率计算
陈红’ ，张卫东２
（１．洛Ｆ日轴承集团公司，河南洛阳４７１０３９；２．洛阳一拖技术中心，河南洛阳４７１０３９）
摘要：在多功能电能表的设计中我们发现，由于对三相视在功率理解的不同，会导致视在功率和视在电能计算结果的不同。本文提出并探讨了多功能表设计中视在功率的计
（５）
对于单相基波来说，平均有功功率、无功功率、视在功率组成功率三角形，有明确的电工学定义
，１
护 ‘．、
、、Ｊ了
ｕ＂ｉｄｔ＝ＵＩｃｏｓｃｐ
Ｓ２＝ｓｑｒ（Ｐ２２＋Ｑ２）＝ｓｇｒ（（ＰＡ＋ＰＢ＋Ｐｃ）２＋（ＱＡ＋ＱＢ＋Ｑｃ）｝（６）
ＡｐｐａｒｅｎｔＰｏｗｅｒＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＳｔａｔｉｃＭｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎＭｅｔｅｒ
ＣＨＥＮＧＨｏｎｇ＇，ＺＨＡＮＧＷｅｉ－ｄｏｎ扩