电功率范文1
【例题1】现在流行的无线市话俗称“小灵通”，具有语音清晰、发射功率低、待机时间长、功能多、价格合理等特点。它的使用使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置，可在无线网络覆盖范围内自由移动使用，随时随地接听、拨打本地和国内、国际电话。
下表是某一型号小灵通的部分资料数据。若这种小灵通在正常使用的情况下，充电一次可使用7天，累计通话时间为1.2h，通话时耗电功率为平均发射功率的20倍。小灵通开机但不通话时的状态称为待机。则：
（1）这部小灵通正常通话时的工作电流大约多大?
（2）mA•h（毫安•时）是表示电池容量的单位，根据表中数据算出该锂电池充电一次储存的电能。
（3）这种小灵通在正常使用的情况下，这部小灵通的待机电流大约多大?
【解析】（1）通话时功率P=10mW×20=200mW，
I=P/U=200mW/3.6V=55.6mA。
（2）W=UIt=3.6V×0.58A×3600s=7516.8J。
（3）I=P/U=10mW/3.6V=3.06mA。
【点评】本题以学生熟知的小灵通为背景，将电功、电功率与学生生活实际相联系，考查学生应用所学知识解决实际问题的能力。
【例题2】（2008安徽）如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：
（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少？
（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=IRt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?
【解析】（1）消耗的电能：W=UIt=220v×50A×60s=6.6×10J。
（2）产生的热量：Q=IRt=（50A）×0.4Ω×60s=6.0×10J。
（3）所做的机械功：W=W-Q=6.6×10J-6.0×10J=6.0×10J。
【点评】在计算电流做功时，要注意区别电功和电热。对任何电路，电流的功恒为W=UIt；而电流通过电阻产生的内能为Q=IRt。在纯电阻电路中，电流的功全部转化为电路的内能，即“电功=电热”，也就是“W=Q”，或写成“W=UIt=IRt”。对非纯电阻电路，只有在电阻上部分电功转化为内能，所以“电功＞电热”。根据能的转化和守恒可知，在非纯电阻电路上，电能的转化为“电功=电热+其他形式的能”，即：UIt=IRt+E（转化为其他形式的能，如本题中的机械能）。
【例题3】在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施可行的是（ ）
A．剪去一半的电阻丝
B．并联一根相同的电阻丝
C．串联一根相同的电阻丝
D．使电热器两端的电压增大一倍
【解析】根据Q=t可知，因为电压U、时间t一定，所以Q增加一倍，就要使电阻R减小一半。虽然将电阻丝剪去一半后，其电阻减小一半，这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求，但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率，因此电阻丝将被烧坏。故本题正确选项为B。
【点拨】本题常见错误是：错选AB。造成错解的原因是，忽略了电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件。本题除了需要满足电流、电压条件之外，还必须满足功率条件：不能超过用电器的额定功率。
综上所述，在电功、电功率的复习中，我们如站在能量转化与守恒的高度看问题，就能辨析电功与电热的区别，就可以从全局的角度把握一道题的解题思路，就能分清每一公式规律的适用范围和条件。
【例题4】用“热得快”烧水，当电压为U时，经时间t可烧开一壶水，如电压下降30%，则烧开同样一壶水需时间为（ ）
A．t/3 B．t/9 C．3t D．100t/49
【解析】“热得快”可看成纯电阻用电器，由焦耳定律得Q=t。
因烧开同样一壶水，所需热量Q和电阻R一定，
所以加热时间与电压平方成反比，即=。
因此当电压降为U=0.7U时，所需时间：
t=t=t。
【答案】D。
电功率范文2
【关键词】电网；无功功率补偿；无功电源
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
一、影响功率因数的主要因素
（1）大量的电感性设备。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60%～70%；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%～70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。（2）变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%～15%，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。（3）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。当供电电压高于额定值的10%时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快。据有关资料统计，当供电电压为额定值的110%时，一般无功将增加35%左右。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。
二、无功补偿的一般方法
（1）低压个别补偿。就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行（如大中型异步电动机）的无功消耗，以补励磁无功为主。优点是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。（2）低压集中补偿。指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。（3）高压集中补偿。指将并联电容器组直接装在变电所的6kV～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用。同时便于运行维护，补偿效益高。
三、采取适当措施，设法提高系统自然功率因数
（1）合理使用电动机；（2）提高异步电动机的检修质量；（3）采用同步电动机：同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小，而无功功率取决于转子中的励磁电流大小，在欠励状态时，定子绕组向电网“吸取”无功，在过励状态时，定子绕组向电网“送出”无功。因此，对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流，使其呈同步电动机运行，这就是“异步电动机同步化”。（4）合理选择配变容量，改善配变的运行方式：对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。
电功率范文3
关键词：配电网 有功损耗 无功优化 传统优化算法 人工智能优化算法
中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0081-01
电网无功潮流分布合理、电压质量合格是电网可靠、稳定运行的基础。但由于长期以来受“重输轻配”思想的影响，导致配电网建设投资不足，使其存在无功功率缺乏、日负荷曲线峰谷差大、末端电压不合格等问题。随着配电网发展及区域配电网联系的日趋紧密，电网潮流更加复杂、安全性要求更高，但部分地区无功容量过剩却不能有效补偿其他无功短缺地区，急需配电网无功优化解决此问题。此外，对配电网无功功率进行优化，可改善功率因数、降低网络损耗、节约能源、提高电压水平和运行稳定性。
1 配电网无功优化原则
为既提升配电网电压质量又减少网络有功损耗，配电网无功功率应尽量少流动，避免远距离传输。因此，配电网应按照“就地平衡”与“分级分区补偿”相结合的原则，合理配置无功补偿装置，具体要求如下。
（1）总体与局部相协调。
若无功补偿装置布局不合理，无法使局部无功功率就地平衡，就会出现无功功率流动，增加线路损耗。因此，需以总体平衡为基础，研究各个区域的局部无功补偿方案并进行最后协调优化，方获得最佳补偿效果。
（2）以中、低压配电网补偿为主。
无功补偿设备主要装设在变压站和线路上，对变压器进行无功补偿主要是补偿其运行消耗的无功功率，这种补偿方式并没有对配电网线路无功进行优化。而全网总损耗的70%发生在低压配电网，因此应以低压配电网无功补偿为主、其他方式为辅，有效降低全网有功损耗。
（3）供电方补偿和用户补偿相结合。
为减少无功功率流动、降低网损和提升电压质量，除供电方负责对配电网公共设备进行无功补偿之外，电力用户也应积极主动配合装设无功补偿装置，对消耗无功较多的特殊设备补偿适量无功，或改进设备的功率因数，减少无功消耗。
2 配电网无功优化算法
无功优化问题的状态变量和控制变量既连续又离散，求解过程中会出现误差大以及“维数灾”等问题，难以得到最优结果。多年来已此领域开展众多研究工作，并获得了一些成果。优化算法通常包括经传统优化方法和人工智能优化方法。
2.1 传统优化方法
（1）线性规划法。
无功优化属非线性规划问题，采用泰勒公式把目标函数和约束条件展开后消去高次项，将问题局部线性化处理。该方法进行无功优化计算时，运算速度快且收敛可靠。但在优化过程中将实际非线性问题进行线性化近似，误差难以避免。若迭代步长选取不当，可能导致收敛缓慢或振荡不收敛，优化结果和实际运行情况有差异。
（2）非线性规划法法。
以极坐标形式牛拉法潮流计算为运算机理，采用拉格朗日乘数法对约束等式进行变换，采用库恩塔克法处理约束不等式，以函数值迭代下降最快作为寻优方向，以使函数值尽快达到最小，该方法原理简单、易于编程实现。但对梯度步长和惩罚函数的选择要求很严格，惩罚因子过大发散、过小又不利于消除越界影响。由于前后两次搜索方向垂直，在接近最优点时，收敛速度变慢甚至出现搜索锯齿现象。
牛顿法具有二阶收敛性，利用雅可比矩阵和海森矩阵对目标函数求解，统一对拉格朗日乘子和控制变量作修正处理，大大降低计算复杂性。但有效约束集一般通过试验迭代确定，不易编程。
二次规划法是采用二次多项式近似表达目标函数、线性化不等式来构造二次规划模型，通过逐次近似求解原非线性问题。存在处理复杂、计算量大、编程难实现等问题。
（3）混合整数规划法。
可同时处理连续变量和离散变量，但对整体最优又较大影响。易发生振荡不收敛，计算过程复杂，计算量大，维数的增加会使计算时间急剧增长。
（4）动态规划法。
按时间划分为相互联系的阶段，并对每阶段结果作出评判，从而得到最优解。当状态变量增加时，将会出现“维数灾”问题。
2.2 人工智能优化算法
（1）遗传算法。
利用生物界物竞天择、适者生存的机理来随机搜索。该算法不依赖优化模型，具有并行计算特性、鲁棒性和自适应搜索能力，但其随机搜索寻优，计算和优化速度慢，易过早收敛于局部最优。
（2）免疫算法。
仿效生物免疫系统，将目标函数和约束条件对应免疫系统的抗原，函数可行解对应免疫系统产生的抗体，通过计算抗体与抗原、抗体间的亲和度及浓度得到最优抗体。可避免陷入局部最优，但当求解到一定范围时，易做大量无用冗余迭代，求解效率较低。
（3）蚁群优化算法。
借鉴蚂蚁间通过信息交流和相互协作的现象来求解组合最优问题。蚁群算法易跳出局部最优发现较好的解，具有较强的鲁棒性，在求解离散优化问题方面具有优越性。但在求解过程中易出现停滞，当群体规模变大时，优化时间急剧增加较长。
3 结语
输电网络无功优化问题已进行了大量研究工作，并取得了较多成果成功运用于实践，但配电网无功优化一直没有得到足够的重视，配电网自动化系统也大多侧重于提高供电可靠性。我国配电网存在无功功率不足、电压质量差、线损大等问题，严重影响了用户正常用电，甚至给一些企业造成了很大的经济损失。因此，对配电网进行无功优化，合理调整、补偿无功功率具有重要现实意义。
参考文献
[1] 张佩炯，苏宏升.一种改进的云粒子群算法及其应用研究[J].计算机科学，2012，39（11）：249-255.
[2] 徐刚刚.基于CAGPSO和ISCO算法的电力系统无功优化研究[D].吉林：东北电力大学，2012：34-46.
[3] 曾令全，罗富宝，丁金.禁忌搜索-粒子群算法在无功优化中的应用[J].电网技术，2011，35（7）：129-133
电功率范文4
1、6柱功率为800瓦，供热面积为9到12平方米；
2、8柱功率为1100瓦，供热面积为12到16平方米；
3、10柱功率为1400瓦，供热面积为15到20平方米；
电功率范文5
论文摘要：电压是衡量电能质量的一个重要指标。电力系统中各种用电设备只有在电压为额定值时才有最好的技术和经济指标。但是在电力系统的正常运行中，用电负荷和系统运行方式是经常变化的，由此引起电压发生变化，不可避免地出现电压偏移。而电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡，系统中各种无功电源的无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则就会偏离额定值。
1、前言
总体来说，电力系统有效和可靠的运行，电压和无功功率的控制应满足以下目标：
1.1系统中有所有装置的在端电压应在可接受的限制内。
1.2为保证最大限度利用输电系统，应加强系统稳定性。
1.3应使无功功率传输最小，以使得ri2和xi2损耗减小到最小。
当负荷变化时，输电系统的无功功率的要求也要变化。由于无功功率不能长距离传输，电压只能通过遍布整个系统的具体装置来进行有效控制。
2、无功功率的产生和吸收
同步发电机可以产生或吸收无功功率，这取决于其励磁情况。当过励时产生无功功率，当欠励时吸收无功功率。
架空线路产生或吸收无功功率取决于负荷电流。当负荷低于自然负荷（波阻抗），线路产生纯无功功率；当高于自然负荷时，线路吸收无功功率。
地下电缆，由于它们对地电容较大，因此具有较高的自然负荷。它们通常工作在低于自然负荷情形下，因此在所有运行条件下总发生无功功率。
变压器不管其负载如何，总是吸收无功功率。空载时，起主要作用的是并联激励电抗；满载时，起主要作用的是串联漏抗。
负荷通常吸收无功功率。由电力系统的供电的典型负荷节点由许多装置所组成。这种组成随日期、随季节和气候的变化而不同。通常负荷节点的负荷特性是吸收无功功率的，复合负荷的有功功率和无功功率都是电压幅值的函数。具有低的滞后功率因数的负荷使传输网络有大的电压降落，因而供电也不经济，对于工业用户，无功功率通常和有功功率一样要计费，这就鼓励企业通过使用并联电容器来提高负荷功率因数。
3、无功功率的补偿
3.1无功功率不足的危害：交流电力系统需要电源供给两部分能量：一部分将用于做功而被消耗掉，这部分称为“有功功率”；另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有做功，称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立磁场，电动机，变压器等设备就不能运转。其物理意义是：电路中电感元件与电容元件正常工作所需要的功率交换。无功功率不足，无功电源和无功负荷将处于低电压的平衡状态，将给电力系统带来诸如出力不足，电力系统损耗增加，设备损坏等一系列的损害，甚至可能引起电压崩溃事故，造成电网大面积停电。
3.2无功补偿原理：在交流电路中，纯电阻元件中负载电流与电压同相位，纯电感负载中电流之后电压九十度，纯电容负载中电流超前电压九十度，也就是说纯电容中电流和纯电感中的电流相位差为180度，可以互相抵消，即当电源向外供电时，感性负荷向外释放的能量由荣幸负荷储存起来；当感性负载需要能量时，再由荣幸负荷向外释放的能量来提供。能量在两种负荷间相互交换，感性负荷所需要的无功功率就可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，实现了无功功率就地解决，达到补偿的目的。
3.3无功补偿的三种形式：
3.3.1集中补偿
集中补偿就是把电容器组集中安装在变电所的二次侧的母线上或配电变压器低压母线上，这种补偿方式，安装简便，运行可靠，利用率高，但当电气设备不连续运转或轻负荷时，又无自动控制装置时，会造成过补偿，使运行电压升高，电压质量变坏。季节性用电较强，空载运行较长又无人值守的配电变压器不宜采用。
3.3.2分散补偿
分散补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所个分路的出线上，形成抵押电网内部的多组分散补偿方式，它能与工厂部分负荷的变动同时投切，适合负荷比较分散的补偿场合，这种补偿方式效果较好，且补偿方式灵活，易于控制。
3.3.3个别补偿
个别补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的方法，把电容器直接接到单台用电设备的同一电气回路，用同一台开关控制，同时投运或断开，俗称随机补偿。这种补偿方法的效果最好，它能实现就地平衡无功电流，又能避免无负荷时的过补偿，是农网中队异步电动机进行补偿的常用方法。
3.4无功补偿设备
根据补偿的效果而言，电容器可以补偿负荷侧的无功功率，提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。电抗器可以吸收电网多余的线路充电功率，改善电网低谷负荷时的运行电压，减少发电机的进相运行深度，提高电网运行性能。
3.4.1无源补偿设备装置
并联电抗器，并联电容器和串联电容器。这些装置可以是固定连接式的或开闭式的，无源补偿设备仅用于特性阻抗补偿和线路的阻抗补偿，如并联电抗器用于输电线路分布电容的补偿以防空载长线路末端电压升高，并联电容器用来产生无功以减小线路无功输送，减小电压损失；串联电容器可用于长线路补偿等。电力系统变电站内广泛安装了无功补偿电容器，用来就地无功平衡，减少线损，提高电压水平。
3.4.2有源补偿装置
通常为并联连接式的，用于维持末端电压恒定，能对连接处的微小电压偏移做出反应，准确地发出或吸收无功功率的修正量。如用饱和电抗器作为内在固有控制，用同步补偿器和可控硅控制的补偿器作为外部控制的方式。
4、结束语
无功补偿对提高功率因数，改善电压质量，降损节能、提高供电设备的出力都有很好的作用。只要依靠科技进步，加大资金投入，优化无功补偿配置，实现无功的动态平衡是完全可能的。
参考文献：
[1] prabha kundur 著.电力系统的稳定与控制[m]．中国电力出版社．
电功率范文6
教学目标
知识目标
1.知道电功率及其单位.
2.理解额定功率.
能力目标
了解从能量分析入手去认识物理规律是物理学的重要研究方法.
情感目标
使学生获得解决实际用电的初步知识.
教学建议
教材分析
本节教材从比较在相等时间内做功的多少引入电功率的概念，再根据电功率的定义和电功公式导出电功率的计算公式，给出电功率的单位.然后从电功率的单位引出电功的单位千瓦时，说明1度就是1千瓦时.为帮助学生理解额定功率教材安排了小灯泡在不同电压下工作的演示，教材还介绍了不同用电器的两个重要指标，额定电压、额定电功率，以使学生对常见用电器设备的功率有所了解.
1．重点：掌握电功率的概念、公式及其应用.
2．难点：实际功率的概念、额定功率和实际功率的区别.
3．疑点：灯泡的亮度决定于什么？
教法建议
本节教材包括电功率和用电器额定功率两块内容.教师可以利用前面学生学过的功率的知识和研究方法，突出比较做功快慢的方法：比较单位时间内用电器做功的多少.在讲解电功率的公式时，注意强调公式中的各量的对应关系，是同一段电路中的各量.不易同时给出电功率的导出公式，使学生感觉公式多不易掌握.额定功率和实际功率的区别学生不易做到，教师要通过实验讲清对一个用电器额定功率和额定电压只有一个，而实际电压和实际功率有很多.
教学设计方案
重难点：重点是电功率的概念和单位，难点是额定功率.
教学过程：
一．引入新课
方案一：复习功率概念引入电流做功有快慢的问题，然后可以举出一些实例如：电力机车每秒做功400多万焦，公共电车的电机每秒做功6万焦，洗衣机的电机每秒做功100多焦，而小收录机的电机每秒做功几焦.再举出时间不同做功不同的实例，问学生如何比较做功快慢，引出电功率的定义.
方案二：分析类比建立电功率的概念：可用幻灯片设计一组问题：1）怎样比较运动快慢？2）这样比较力对物体做功快慢？3）这样比较电流做功快慢？引出电功率的概念.
二、电功率：
电功率的概念要讲清：电流做功快，电功率就大；电流做功慢，电功率就小.电功率的定义公式为P=W/t，电功率的普遍适用公式是P=U·I，比较电功率大小时，要全面考虑到公式中各物理量的关系，才能确定电功率的大小关系.例如：在相等的时间内，根据P=W/t，电流做的功越多，电功率就越大.
电功率的单位容易和电功单位千瓦时混淆，可采用让学生计算1千瓦时的电功是多少焦，让学生体会千瓦时的意义.
三、额定功率：
方案一：可以用并进式的教学方法，让学生通过实验体会用电器的工作有正常工作问题，然后引进额定功率的概念.学生实验可以设计三组，1）是在比额定电压低的情况下工作；2）是在额定电压下工作；3）是在比额定电压高出1/5的情况下工作.
方案二：教师拿出“220V60W”和“220V100W”的灯泡，问将他们串联起来，哪盏灯亮？然后做实验，引出额定功率的概念.
例题1、一只额定电压为220伏特的电热煮水器，在正常工作时通电12分钟，电度表的示数增加0.1度，问：
这个电热煮水器的功率多大？
【分析解答】正常工作的用电器，其实际电压应等于额定电压，所以该题中的电热煮水器的实际电压应为220伏特，工作12分后，电度表的示数增加0.1度，即用电0.l度．根据P=W/t=500瓦
例题2、有两盏灯连接方式如图所示，已知电压U相同并保持不变，两灯均可发光，在甲、乙两图中比较灯1的亮度是[]
A．甲图亮B．乙图亮C．同样亮D．无法判断
【分析解答】同一盏灯的亮度与它的实际功率情况有关，在甲乙两图中，灯1的实际电压不同，甲图中的实际电压小于乙图中，所以灯1在甲图中实际功率小于乙图中，所以灯1在乙图中较亮.B选项正确.
