E-pismo dla elektryków i elektroników
AUTOMATYKA, ELEKTRYKA, ZAKŁÓCENIA
vol. 10, Nr 3 (37) 2019
O zjawiskach fizycznych decydujących o skuteczności przesyłu energii w systemach energetycznych
On Physical Phenomena that Determine the Effectiveness of the Energy Transfer in Electrical Systems
prof. dr hab. inż. Leszek S. CZARNECKI
Abstract
The effectiveness of the energy transfer in electrical power systems depends on a number of physical phenomena. Their presence is not well recognized in the electrical engineering community, though; or they are wrongly interpreted. As long voltages and currents are sinusoidal and symmetrical, a reduction in the energy transfer effectiveness is associated usually with a presence of the reactive power. However, when the voltages and currents are distorted and/or asymmetrical, then there are many more phenomena that can contribute to this effectiveness decline. Majority of them were identifed in the frame of the Currents’ Physical Components (CPC)-based power theory. This paper describes and explains some of them.
Streszczenie
Skuteczność przesyłu energii w systemach energetycznych zależy od pewnej liczby zjawisk fzycznych temu towarzyszących. Ich obecność nie jest w środowisku elektrotechnicznym w pełni uświadamiana lub są one błędnie interpretowane. Gdy napięcia i prądy w systemie energetycznym są sinusoidalne oraz symetryczne, wówczas przyczyny zmniejszania skuteczności przesyłu energii są względnie dobrze znane i kojarzone są z obecnością mocy biernej. Nie jest już tak wtedy, gdy napięcia i prądy są odkształcone lub/i niesymetryczne. Tych zjawisk jest wówczas więcej. Większość z nich została zidentyfkowana w ramach teorii mocy opartej na koncepcji Składowych Fizycznych Prądów (ang.: Currents’ Physical Components (CPC)). Niniejszy artykuł niektóre te zjawiska opisuje i omawia.
Keywords
power theory, energy transfer
Słowa kluczowe
teorie mocy, przesył energii, CPC
Rys. / Fig.
Bibliografia / Bilbiography
[1] L.S. Czarnecki, „Składowe ortogonalne prądu odbiorników liniowych” Zeszyty Naukowe Polit. Śląskiej ELEKTRYKA, No. 86, pp. 5-17, Gliwice, 1983.
[2] L.S. Czarnecki, “Considerations on the reactive power in nonsinusoidal situations”, IEEE Trans. on Instr. and Measurements, Vol. IM-34, No. 3, pp. 399-404, 1984.
[3] L.S. Czarnecki, T. Świetlicki, “Powers in nonsinusoidal networks, their analysis, interpretation and measurement”, IEEE Trans. on Instrumentation and Measurements, Vol. IM-39, No. 2, 340-344, 1990.
[4] L.S. Czarnecki, “Currents Physical Compnents (CPC) concept: a fundamental of the power theory”, Przegląd Elektrotech-niczny, R. 84, No. 6, pp. 28-37, 2008.
[5] L.S. Czarnecki, “Working, reflected and detrimental active powers,” IET on Generation, Transmission and Distribution, Vol. 6, No. 3, pp. 223-239, 2012.
[6] L.S. Czarnecki, P.H. Haley, “Power properties of four-wire systems with nonsinusoidal symmetrical voltage”, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 31, No. 2, pp. 513-521, 2016.
[7] L.S. Czarnecki, ”Moce i kompensacja w obwodach z odkształconymi i niesymetrycznymi przebiegami prądów i napięć. Część 11. Krytyczne uwagi do normy DIN 40100; domniemany wpływ oscylacji energii na współczynnik mocy oraz krytyczna weryfkacja sensu fzycznego mocy biernej”, On-line Journal: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia, 2016, www.elektro-innowacje.pl.
[8] L.S. Czarnecki, ”Moce i kompensacja w obwodach z odkształconymi i niesymetrycznymi przebiegami prądów i napięć. Część 10, Historia rozwoju teorii mocy Składowych Fizycznych Prądów (CPC)”, On-line Journal: Automatyka, Elektryka, Zakłócenia, 2017, www.elektroinnowacje.pl.
[9] P.D. Bhattarai, L.S. Czarnecki, “Currents’ Physical Components (CPC) of the supply current of unbalanced LTI loads at asymmetrical and nonsinusoidal voltage”, Przegląd Elektrotechniczny, R. 93, No. 9, pp. 30-35, 2017.
[10]L.S. Czarnecki, “Currents’ Physical Components (CPC) – based power theory. A Review, Part I: Power properties of electrical circuits and systems”, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, Nr. 95, pp. 1-11, Nr. 10/2019.