Узагальнена реактивна потужність

Еквівалентна реактивна потужність Q_ек, яка одержана на основі заміни НЕВ еквівалентними синусоїдами [11]:

(3.17)

де U, I – діючі значення несинусоїдних відповідно до напруги і струму; Р – активна потужність, яка визначається за виразом (3.7).

3.10. Реактивна потужність на основі ортопотужності Q_or [3,4]

(3.18)

3.11. Реактивна потужність на основі визначення обмінної потужності Q_об [5,7,20]

(3.19)

де

, (3.20)

де t⁺, t ^– – інтервали часу, на протязі яких миттєва потужність p (t) відповідно позитивна (p ⁺(t)= p (t)>0) і від’ємна (p ^–(t)= p (t)<0).

Як витікає із вищенаведеного аналізу, найбільша кількість авторів у своїх пропозиціях за визначенням реактивної потужності виходять із понять ортогональної системи потужностей P, Q, S. При цьому вони автоматично переносять ці поняття із теорії кіл синусоїдного струму на кола з НЕВ, історично вважаючи, що причиною появи Q завжди є наявність накопичувальних реактивних елементів L і C. Але, якщо в колах синусоїдного струму це єдина причина появи Q, то в колах несинусоїдного струму не кожна наявність L і C обумовлює реактивну потужність [19]. Тому в [19] пропонується пов’язувати наявність Q не з причиною (наявністю L і C), а з такими ознаками в колах: P ≠ S; ; потужність повернення енергії із навантаження джерелу не дорівнює нулю; миттєві R (t) і G (t) на затискачах змінюються в часі.

Перенесення ортогональної системи P, Q, S на кола несинусоїдного струму часто призводить до неоднозначних, інколи суперечливих, висновків відносно енергопроцесів, які протікають у системі, а отже не дозволяють достатньо точно здійснювати оптимальне регулювання компенсуючою електроенергією, визначати показники генерування, перетворення і споживання електроенергії. Тому цілком закономірно, що автори [19] для вирішення цих проблем пропонують оперувати з миттєвою потужністю, з миттєвими характеристиками, які однозначно відображають реальні енергетичні процеси в колах несинусоїдних напруг і струмів.

Особливо це стосується сучасних систем електропостачання (СЕП), характерними рисами яких є наявність різних типів перетворювачів та нелінійних нестаціонарних навантажень, Якщо для СЕП, які моделюються лінійними колами, реактивна потужність Q має фізичний зміст і несе в собі повну інформацію про накопичену енергію в навантаженні, то СЕП з нелінійними нестаціонарними приймачами за інформацією про u (t)та i (t) на декількох інтервалах постійності структури неможливо відновити u (t)та i (t) на протязі всього періоду Т. Тобто інформації електричних величин на частині Т недостатньо для опису обмінних процесів на всьому періоді. Тому на відміну від лінійних кіл, де баланс за активною та реактивною складовими здійснюється незалежно, для нелінійних СЕП баланс, який відтворює реальні процеси накопичення енергії, треба виконувати з урахуванням взаємозв’язку накопичення енергії в електромагнітному полі та її перетворення в інші види на частині періоду.