瞬時功率是指物理學中電路在瞬時吸收的功率。其大小等於瞬時電壓電流瞬時值的乘積。瞬時功率的引出是由於電力系統中非線性負荷造成了電壓、電流的波形相對於標準正弦波發生了畸變。傳統的諧波理論將電壓、電流分別獨立進行傅立葉正交分解，這不僅很難看出電壓與電流間線性關係的好壞，而且由於對應於各次諧波電壓、電流都存在有功、無功分量，而這些分量又不能簡單疊加成總的有功、無功，從而造成了功率分析的複雜性。
基本介紹
- 中文名：瞬時功率
- 外文名：Instantaneous power
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：電力系統
- 大小等於：瞬時電壓電流瞬時值的乘積
簡介,單相電路瞬時功率,三相電路瞬時功率,廣義諧波的性質與物理意義,
簡介
隨著電力系統中非線性負荷的增多，諧波污染日益嚴重，非正弦電路的功率理論也越來越受到重視。但非正弦條件下功率現象的研究從20世紀初，始終沒有一個結論被廣泛接受。
現有的功率理論體系中，單相電路與三相電路的功率定義往往相互獨立，其定義的物理意義也很不明確。而且即使是傳統功率體系中的功率定義，最近也有人對其物理意義提出了疑問。因此，建立一套能將傳統功率理論包括在內、物理意義明確、將單相電路與三相電路的瞬時功率理論相統一的通用功率體系，並給出簡潔的數學描述，是電工界的一個前沿課題。
在傳統的正弦電路中，有功功率和無功功率都是建立在平均值的基礎上的。有功代表了負載在一個周期內消耗電能的情況，無功代表了電源與負載間(單相電路)或各相之間(三相電路)在一個周期內的能量交換情況。在非正弦電路中，無功同樣也應代表往復振盪的能量。額外能量的振盪必然要增加傳輸線路上的能量損失。在滿足負載需求的情況下，通過補償裝置使線路上的損失最小，這時電源輸出的電流為有功電流，補償裝置輸出的電流為無功電流。
在負載消耗有功不變的情況下，代表額外的往復振盪能量的無功越大，線路的傳輸損失越大，當電源發出的無功降低為0時，傳輸損失最小。
瞬時功率的引出是由於電力系統中非線性負荷造成了電壓、電流的波形相對於標準正弦波發生了畸變。傳統的諧波理論將電壓、電流分別獨立進行傅立葉正交分解，這不僅很難看出電壓與電流間線性關係的好壞，而且由於對應於各次諧波電壓、電流都存在有功、無功分量，而這些分量又不能簡單疊加成總的有功、無功，從而造成了功率分析的複雜性。
諧波理論不僅具有傅立葉級數的優點(兩兩正交)，而且在這種諧波理論中，電壓總是只含有廣義基波，從而保證了電流的有功分量只存在於廣義基波中，各次廣義諧波都是無功分量。這就把瞬時功率問題與廣義諧波理論統一起來。通過廣義基波的大小，還可以很容易的看出電壓與電流的相似程度。
單相電路瞬時功率
在單相電路中，無功代表電源與負載間的能量交換。因此，單相電路無功電流應滿足，一個周期內無功功率的積分值為0，當無功電流為0的時候，線路上的傳輸損失最小。
三相電路瞬時功率
在三相電路中，無功不僅在電源與負載間流動，而且在三相電路之間流動，因此，對三相電源應綜合考慮。無功電流應當滿足；當三相電路電源與負載間及各相之間沒有無功流動時，三相電路的總傳輸損失最小。
廣義諧波的性質與物理意義
廣義諧波的性質與物理意義有:
1.廣義諧波是對電流進行正交分解，其各次諧波是兩兩正交的，其基波分量與電壓有關。電壓總是只含有廣義基波，而不含有廣義諧波；
2.傳統的諧波理論是對電流進行傅立葉分解，與電壓無關。在電壓畸變的情況下，傳統諧波理論對負載線性程度的反映很不直觀。而廣義諧波理論則可以直觀地提供負載的線性程度信息，只要是線性負載，其電流就只含有廣義基波，其線性度為1，非線性度為0。這是十分合理的，只要負載上的電流能夠線性地實時跟蹤加在其上的電壓，這就是最理想的負載。在電壓為任意波形的情況下，要求負載電流為正弦波形是沒有道理的；
3.線性度是指嚴格意義上的線性，即電壓與電流的瞬時值之比保持不變的能力。對於傳統提法的理想線性電容、電感元件，其線性指的是其電容值、電感值不隨外加電壓、電流而改變。在廣義諧波體系中，由於其廣義基波總是為。其線性度也總是為0，非線性度總是為1；
4.瞬時有功電流與廣義基波相等，瞬時無功電流與各廣義諧波之和相等。通過廣義諧波的定義，可以將無功補償等同於對廣義諧波的補償。
