开题+无功电能计量方法研究

重庆大学网络教育学院学生毕业设计（论文）开题报告一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）：无功电能对供电系统和负荷的运行都是十分重用的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说为了传送有功电能，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现:而为了输送无功电能，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件需要无功电能，大多数负载也需要无功电能。网络元件和负载所需要的无功电能必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功电能如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法是在需要无功电能的地方产生无功电能，进行无功补偿。这就要知道需要多少无功。无功的准确测量对于电网有着重要的意义。随着电气测量技术的不断进步，特别是微电子技术的高速发展，无功电能计量原理在上世纪90年代末期取得了突破性进展，相继研制出基于正弦无功功率理论的标准无功电能表和安装式全电子无功电能表，极大地改变了无功电能和有功电能测量水平不平衡的状况，使我国无功电能计量水平上了一个新台阶。然而，随着电力电子装置和各种新的电气设备被广泛使用，电网和负荷特性有了很大变化，电力系统的非线性特征异常明显，正弦无功功率理论呈现出不适应，采用更合理的非正弦无功功率理论以及更先进的无功电能计量技术成为一种发展趋势。研究非正弦条件下的无功电能已有很长历史。传统的无功定义大都建立在平均值基础上的。单相正弦电路或三相对称正弦电路中，利用传统概念定义的有功电能、无功电能、视在电能和电能因数等概念都很清楚。但当电压或电流中含有谐波时，或三相电路不平衡时，电能现象比较复杂，传统概念无法正确地对其进行解释和描述。建立能包含畸变和不平衡现象的电能理论，是电路理论中的一个重要地基础性课题。学术界有关功率理论的争论可以追溯到本世纪20-30年代，Budeanu和Fryze最分别提出了在频域定义和在时域定义的方法，以后又有各种定义和理论不断出现。80年代以来，国际电工界又重新给予极大重视，发表的大量文章分别从频域和时域等不同角度对非正弦电压电流进行探讨，提出了非正弦条件下功率、电压、电流等的各种定义。自1991年以来，已多次举办了专门讨论非正弦情况下电能定义和测量问题的国际会议。如何建立更为广泛的电能定义和理论，特别是能为供电企业和电力用户广泛接受，还需要进行更多的努力。基于此，本文对无功电能计算方法进行了较系统的总结，对进一步探讨和完善无功电能的计算方法有一定的意义和必要性。二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件：（1）课题任务：课题任务主要围绕无功电能的计量方法展开，针对当前电网无功电能的补偿和抑制问题，结合对传统无功电能的计算方式以及当前电网中由于大功率变流设备和电弧炉等的大量应用所导致的电压波形发生畸变的现象进行分析，并在对目前已有的主要无功电能计量方法及其标准进行简要分析的基础上，对无功电能计量方法和标准的发展方向提出一些看法。（2）重点研究内容：本文的研究重点在于对无功电能计量方法的研究。尤其是三相电路非正弦无功计量方法的研究。（3）实现途径在论文的写作过程中，本人在学习和掌握了专业基础知识的基础上，通过大量地、广泛地阅读专业期刊、杂志、相关学术著作，进行数据调查、统计、计算等方式，在拥有大量材料的基础上去粗取精，提炼出有代表性、有借鉴意义的计量方法。文中重点介绍了三相电路非正弦无功计量法，包括：Budeanu 无功功率、Fryze无功理论和Akagi 瞬时无功理论。参考文献：1 富致超,王伦展,耿心志. 积分法测量无功功率的原理初探J. 电测与仪表. 2004(03)2 刘宇怀,叶毅,刘锦高. 三相无功测量方法的误差J. 电测与仪表. 2003(09)3 俎云霄,庞浩,李东霞,王赞基. 一种基于Hilbert数字滤波的无功功率测量方法J. 电力系统自动化. 2003(16)4 李启瑞,柏均. 一种新颖的无功功率离散化实时算法J. 电测与仪表. 2003(03)5 马利人,傅士冀,彭中华. 无功电能测量新技术J. 电测与仪表. 2002(02)6 张洪武,王秉君,于晓林. 几种无功功率测量方法的分析J. 电测与仪表. 1997(10)7 张有顺,冯井岗编著.电能计量基础M. 中国计量出版社, 19968 姜玲鸽. 无功电能表计量理论与方法J. 湖南电力. 2005(04)9 熊兰英,粟时平. 浅谈无功电能表计量方法及标准J. 仪器仪表标准化与计量. 2005(01)10 罗东江. 感应式无功表无功电能计量原理研究J. 科技资讯. 2009(04)11 章健,栗鹏辉,贺芳,沈莹. 非正弦电路无功功率及其对无功计量的影响J. 电测与仪表. 2007(04)12 任明远,李国栋. 非正弦条件下的电力系统功率定义J. 中国电力教育. 2009(S2)13 胡宗军,林莉,党小宇,牟道槐. 变电站电压与无功实时控制策略的现状与改进方向J. 电气应用. 2007(09) 报告人签名 曾小玉 日 期 2013年7月15日 注：此报告，学生应根据教师下发的任务书，独立撰写，在毕业设计（论文）开始后两周内完成。