无功功率与端电压
无功功率与端电压
上次写的太匆忙，这次稍微完善一下，原文：吸收/发出——感性无功/容性无功？你弄对了么？
电力系统中不少的工程师，包括SVG厂家的现场调试人员，还有知名的电力系统业界专家，在讨论无功功率与电网电压的关系的时候，都流传着一种这样的说法：
输出感性无功让电网电压降低，输出容性无功让电网电压升高。这个观点正确么？
弄清楚这个问题以前，我们先说明一下有功功率和无功功率，感性无功和容性无功的概念和关系。
在电网中，由电源供给负载的电功率有两种：一种是有功功率，另一种是无功功率 。有功功率将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
无功功率不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，
从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源吸收无功功率建立的。变压器也同样需要吸收无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
上段中的无功功率的说法又有些模糊，在实际工作中，我们有的时候又把无功功率分为感性无功功率和容性无功功率。有一种常见的说法就是发出感性无功功率等于吸收容性无功功率。那么对于电容器、电抗器、SVG、SVC工作在什么样的状态是发出感性功率，什么样的状态是发出容性功率？你搞明白了么？
弄清这个问题之前，先弄清几个概念
感性无功电流、容性无功电流
有功功率和无功功率
在交流电路中，电源的电压或电流均是按照正弦方式变化的，由于负载类型不同，由此电压或电流的相位将产生区别，用矢量图来表示如下：
（1）当负载为纯电阻负载时（比如电炉丝），电流和电压的相位是相同的；
（2）当负载为纯电感负载时（比如电抗器），电流的相位滞后电压的相位90度；
（3）当负载为纯电容负载时（比如电容器），电流的相位超前电压的相位90度。
即定义为：滞后电压90度的电流为感性电流，超前电压90度的电流为容性电流。
吸收功率、发出功率
撇开无功功率不谈，我们先看有功功率，并且只看直流电路。
从电路的知识，我们知道：电压与电流方向相同，那么该器件吸收功率，如果相反，那么发出功率。
比如一个10V的电源，1个5Ω的电阻组成的电路。
1）电压和电流采用相同参考方向时，负载吸收的有功功率是：20W，电源吸收的有功功率为-20W；
2）电压和电流采用相反参考方向时，负载发出的有功功率是：-20W，电源发出的有功功率为20W。
那么将上述定论推广到交流领域的矢量图呢？我们可以这么看，由于电阻肯定是负载元器件是吸收有功功率的，所以从矢量图上等价于U和IR同向量为吸收有功功率。
电阻电流IR，实际电压U为参考方向，由于电压和电流方向相同，所以定义为吸收功率。
此时此刻，电流IL滞后电压U90度，所以被定义为感性电流，所以电感吸收感性无功功率。电流IC超前电压U90度，所以被定义为容性电流，所以电容吸收容性无功功率。 
以电阻电流IR，虚拟电压-U为参考方向（矢量图为图中虚线），由于电压和电流方向相反，所以发出为发出功率。
此时此刻，电流IL超前电压U90度，所以被定义为容性电流，所以电感发出容性无功功率。电流IC滞后电压U90度，所以被定义为感性电流，所以电容发出感性无功功率。
电容器发出感性无功功率，吸收容性无功功率。电感器吸收感性无功功率，发出容性无功功率。由于SVG和SVC是耗能负载元器件，所以表征他们对外的特性时，只需要把他们等价为上图中最简单的模式，电阻和电容器的并联回路（R//C）或者电阻和电抗器并联回路（R//L）就可以了。
那么究竟是输出感性无功提高电压还是输出容性无功提高电压？
此时我们不妨把电源等价为理想交流电压源，输电线路参数等价为电感，负荷为纯电阻，电压电流同相位定义为吸收功率，则有：
电源电压=负荷电压 电感电压，在幅值上UAC＞ULoad。

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