丁 勇,茆美琴
(合肥工業大學光伏系統教育部工程研究中心,安徽合肥 230009)
功率理論是分析電路傳輸功率、計量電費的依據,同時作為電流信號分解方法,也廣泛應用于有源濾波器及功率變換器控制中用于生成參考電流[1-2]。傳統功率理論在單相及三相對稱正弦電壓條件下的功率傳輸現象分析、功率補償等領域已得到普遍認可。而在三相非正弦電壓條件下,傳統功率理論不再適用[3]。隨著電力電子化電力系統的不斷發展,可再生能源滲透比例持續增加,新型負荷應用快速增長,系統中尤其是在容量較小的微電網邊界內,不對稱/不平衡、非正弦、非線性現象將日益明顯。例如隨意連接的單相分布式電源(distributed generator,DG)及負荷將造成源側及荷側功率不平衡[4]、電力電子接口將引入高頻擾動[5]、電動汽車充電可能產生諧波污染[6]等。因此,尋求適用于非正弦條件下的功率理論在當前建設以新能源為主體的新型電力系統背景下有著重要的理論及現實意義。
從20世紀20年代起,關于非正弦電壓條件下的各種功率理論學說相繼被提出。按照適用系統不同,可分為單相、三相及單/三相非正弦功率理論3類;按照處理域不同,可分為頻域功率理論[7-10]、時頻域功率理論[11]、幾何代數域功率理論[12]及時域功率理論[13-16]4類。其中,頻域功率理論和時頻域功率理論需要采用傅里葉變換獲得電壓、電流信號各次諧波表達式,分析通常較為復雜、費時,一般應用于電路穩態分析,特別是諧波分析領域。……