电力知识：电压、有功和无功功率的计算方法

众所周知，电压是驱动电子（电流）流动的动力。电压越大，促使电流流过系统的动力越大。系统中的电压乘以电流，结果就是功率，单位用瓦特（W）表示。电路中的电流取决于不同类型的负荷。一种为纯电阻负荷，包括热水器加热元件、电炉加热元件和白炽灯；另一种为感性负荷，包括发电机电枢绕组、励磁绕组和其他电抗器（线圈）；第三种负荷为容性负荷，包括用于校正功率因数的电容器，以及一些计算机电源中的电容。

有功功率也称为有用功率，是电压和流过纯阻性负荷的电流的乘积。流过纯阻性负荷时，电压与电流同相位，因此不会产生无功功率。当电压和电流经过容性或感性负荷时，电压波形滞后或超前电流波形。流过容性或感性负荷的功率称为无功功率^[3]。有功功率（TP）和视在功率（AP）的比值称为功率因数（PF）。功率因数的公式为PF=TP/AP。因为有功功率总是比视在功率小，因此功率因数总是小于1的。PF越接近1，电路效率越高，损耗越小。

只要电压和电流的相位不相同，就会有电能损耗产生。如果电网线路中有大量的大型电动机，那么此线路会由于感性负荷而存在电能损耗。在线路中可以用等量电容器来补偿感性负荷，用电容器来补偿感性负荷消耗的无功功率，这属于功率因数补偿。改善功率因数的电容器可以装在存在感性负荷的用户端（如工厂），这可使用户得到优惠的电价。电容器也可以安装在发电侧或供电侧，这是因为有时候感性负荷分散在电网的各个地方，如用户地区大量空调器压缩机的电动机，此时不能每一家都安装补偿电容，因此电网公司把电容器集中安装在供电侧。这就要求每一台风力发电机都应该配置电容器或其他无功补偿设备，以改善并网点的功率因数。每台风力发电机都必须满足并网标准要求，并按要求发出无功功率。(www.xing528.com)

当采用笼型感应发电机作为风力发电机时，存在一个问题：笼型感应发电机将吸收无功功率。这些无功功率用于发电机励磁，其大小取决于发电机励磁电流的大小。如果一台独立风力机单机运行，无功功率问题不大，但当一个风电场的多台风力机都使用笼型感应发电机时，过多的无功功率问题不容忽视。风电场运行时，必须要有足够的电容储备来补偿接入电网的发电机的功率因数。