五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】电力系统漫谈 (一) 引子 -- 乃力

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      • 家园 可以做科普读物了

        写得真好,可以做科普读物了。

      • 家园 好像也不难理解么

        这个无功功率不就是交流电流和交流电压不同相造成的么? 不同相是因为电路中有电容和电感。电容和电感不消耗能量,但是要吞吐能量。吞吐部分就是无功功率。无功功率和有功功率叠加会使电路截面某时刻通过功率大于有功功率。

        作补偿就是尽量把阻抗变成实数,这样电压和电流就同相了。

        • 家园 不难理解,但容易误解。
          • 家园 想起来2006年国内的一个例子

            以2006年华中电网河南“7·1”大停电事故,有专家认为区域电网搞直流背靠背的模式,各区域电网间用直流传送,如果发生事故不会出现交流那样大的影响。

            河里的大牛们怎么看?

            • 家园 也要看具体情况

              如果直流传输的功率很大,直流故障本身对系统的影响也会很大。

              • 家园 最近在看一篇旧闻

                国内对特高压输电技术的交直之争,现在不管怎样,特高压至少是交流直流都在试.

                • 家园 很多争论都是泛泛而谈,缺少系统论证。

                  中国电力系统这么多年都是靠行政命令推动系统建设。系统规划基本等同于工程设计。系统论证方面,稳定性分析好一些,经济分析就比较弱,积累也不够。随着市场经济的发展,特别是电力市场的发展,也许会好起来。

      • 家园 突然想起

        突然想起一个经典的无功功率的比喻:在倒啤酒的时候,冲出来的啤酒泡沫就是无功,沉底的啤酒液体就是有功。呵呵,形象吧?

      • 家园 再用直流脑瓜揣测一把

        可不可以这么理解:交流系统的“流量”好比具有潮汐现象的河流,瞬时流量由潮流和河流本身的流量合成,但潮汐部分相当于无功功率,而河流本身的径流量相当于有功功率?

      • 家园 我也来乱讲, 先花一个

        无功功率就象存在鞋里弹簧中的能量,你每次往下踏时它软一下,你抬脚时它往上推一下.因此那弹簧虽不耗能,但却让你在踏的时后要多用些力气,力不是全用在该用的时候,脚踩棉花,累. 交流电路每秒踏步(送电)60次(国内,欧洲50次),每次送电要多送一些电流,以便满足那些电感,电容之类的弹簧. 多送电就让电网多些损耗.另个例子就是打乒乓球时胳膊上加沙袋...

      • 家园 为什么要用无功呢?

        拱猪您玩过吗?

        塞给别人什么牌最刺激?

        草花十,变压器是也。

        当初特斯拉和威斯汀豪斯击败爱迪生,主要一个原因就是交流电在传输过程中能改变电压,这样远距离输电的时候电流不用太大。线路损耗P = I^2 / Z,流经导线的电流小了损耗随之减小,而且载流量小了导线也不用造得太粗。就无功为了有功能过得好一点,随着交流电进入电力系统,也就此产生了无功够不够用、多不多余等一直到今天都不能很好解决的种种问题。

      • 家园 一个一个来说 先讲reactive

        从电路理论来讲,负荷有两种性质,阻性resistance和抗性reactance,前者消耗能量(类比于摩擦力),后者吞吐能量(类比于弹力)。

        纯阻性电路的U I P波形曲线,电源输出的功率最多只是被阻碍为零。

        点看全图

        外链图片需谨慎,可能会被源头改

        纯抗性电路的U I P波形曲线,电源输出的功率能量居然还被负荷给全数奉还了(见P在时间轴下面的负半波)。

        点看全图

        外链图片需谨慎,可能会被源头改

        现在看看这两个图,想想re-和act-两个词根的意思,就不难理解为什么管reactance叫“抗”了。

        凡事都是先有了基本物质,才会考虑加工处理。电学也是一样,先测出了电压、电流的值,才会想到如何处理这些值,当先贤们用乘法得出一个值时,只用power表示,是因为那时只有直流电(老天爷用几块云彩摩擦摩擦得到了闪电,凡人照猫画虎也找来几块东西摩擦出点电荷来用电瓶装起来,这就是最早的人造电源。放风筝的那位找不到足够大的电瓶,错失了和老天爷进行电学实验交流的宝贵机会)。

        直流电的功率,只跟阻性有关,和抗性无关,所以当时没人想什么瑞呀啊呀的。后来开始琢磨交流电的时候,因为乘积叫power,为了给reactance上的乘积加个定语,大家想到了reactive这个形容词。

        再到后来,觉得resistance上的power也应该加个定语,这样才算对仗工整。于是大家从reactive想到了active,据说其中一个原因是在电阻上被消耗的电能是以大家都能感受到的热和光体现的,而化学上管能很容易发热发光的一些物质特性也叫active。就这样active凭借自身的努力和reactive的帮忙,击败了ture,在resistance教堂里牵上了power的手。

        到此洋文配齐了,再往后流传到东亚。夫子们根据re这个词根和那个是否显性体现的特性,定下了“有功”、“无功”两个词,再往后就是莘莘学子如晨枫当年在犯晕了。

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