Budeanu’s concept of reactive and distortion power revisited

• Autorzy: Jeltsema D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.04.17

Warianty tytułu

PL

Teoria mocy biernej i mocy odkształconej według Budeanu – nowe spojrzenie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Budeanu’s concept of reactive and distortion power for systems operating under nonsinusoidal conditions has been subject to criticism throughout the past decades, which finally led to its removal from the latest standards. Recently, some new results are presented that shed a different light on Budeanu’s reactive power and its compensation. In this paper, a further analysis is presented to reveal the possibility to endow Budeanu’s reactive and distortion powers with physical meaning. For linear and time-invariant systems it is shown that Budeanu’s reactive power is representing the mean value of the moving average of the difference between the total magnetic and the electric energy. Budeanu’s distortion power, after an appropriate decomposition, represents a measure of the power fluctuations around the active power and Budeanu’s reactive power.

PL

Teoria Budeanu dotycząca mocy w obwodach niesinusoidalnych była w ostatnich latach krytykowana i w rezultacie usunięta z norm. Obecnie wraca się do niektórych elementów tej teorii. W artykule zaprezentowano analizę wskazującą w jakich warunkach teoria Budeanu może być stosowana. Po odpowiedniej dekompozycji moc odkształcona jest miara˛ fluktuacji mocy wokół wartości średniej mocy czynnej i mocy biernej wg Budeanu.

Słowa kluczowe

EN

reactive power; distortion power; generalized phasor; analytic signal; time-domain; Hilbert transform

PL

obwód nieliniowy; transformata Hilberta; teoria mocy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 4
• Strony: 68--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Jeltsema D.

• Delft Institute of Applied Mathematics, Delft University of Technology, Mekelweg 4, 2628 CD Delft, The Netherlands

Bibliografia

• [1] G. Benysek and M. Pasko (editors). Power Theories for Improved Power Quality. Springer-Verlag London, 2012.
• [2] C. I. Budeanu. Puissances réactives et fictives. Inst. Romain de l’Energie, Bucharest, Romania, 1927.
• [3] G. Chateigner, M. Boes, J. Chopin, and D. Verkindère. Puissances, facteur de puissance et théorème de Boucherot. Technolgie, 158, Novembre-Décembre 2008.
• [4] L. S. Czarnecki. What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion power and why it should be abandoned. IEEE Trans. Instr. Meas., 36(3):834–837, 1987.
• [5] C. A. Desoer and E. S. Kuh. Basic Circuit Theory. McGraw-Hill Book company, 1969.
• [6] A. E. Emanuel. Power Definitions and the Physical Mechanism of Power Flow. Wiley-IEEE Press, 2010.
• [7] S. Fryze. Wirk-, blind, und scheinleistung in elektrischen stromkreisen mit nichtsinusoidalem verlauf von strom und spannung (part i, ii, and iii). Elektr. Z., 53:596–599, 625–627, 700–702, 1932.
• [8] M. T. Hartman. Orthogonality of functions describing power states in electrical circuits in Budeanu’s concept. In proc. International School on Nonsinusoidal Currents and Compensation (ISNCC), pages 127–131, 2010.
• [9] IEEE. Standard 1459-2000. IEEE Power and Energy Society.
• [10] IEEE. Standard 1459-2010. IEEE Power and Energy Society.
• [11] M. Iliovici. Définition et mesure de la puissance et de l’energie réactives. Bull. Soc. Franc. Electr., (5):931–954, 1925.
• [12] H. Lev-Ari and A. M. Stankovi´c. A decomposition of apparent power in polyphase unbalanced networks in nonsinusoidal operation. IEEE Trans. Power Sys., 21(1):438–440, 2006.
• [13] Z. Nowomiejski. Generalized theory of electric power. Archiv für Electrotechnik, 63:177–182, 1981.
• [14] P. Penfield Jr., R. Spence, and S. Duinker. Tellegen’s Theorem and Electrical Networks. Research Monograph No. 58, MIT Press, 1970.
• [15] M. Saitou and T. Shimizu. Generalized theory of instantaneous active and reactive powers in single-phase circuits based on Hilbert transform. in proc. 33rd Power Elec. Spec. Conf. (PESC), 3:1419–1424, 2002.
• [16] W. Shepherd and P. Zand. Energy Flow and Power Factor in Nonsinusoidal Circuits. Cambridge University Press, 1979.
• [17] C. P. Steinmetz. Theory and Calculation of Alternating Current Phenomena (3rd Edition). Electrical World and Engineer, New York, 1900.
• [18] D. Vakman. Signals, Oscillations, and Waves. A Modern Approach. Artech House Inc., 1998.
• [19] J. L. Willems. Budeanu’s reactive power and related concepts revisited. IEEE Trans. Instr. Meas., 60(4):1182–1186, 2011.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.