标幺值

相对单位制

标幺值是相对单位制的一种。（标幺值）是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法，表示各物理量及参数的相对值，单位为pu（也可以认为其无量纲）。在电力系统计算中，还广泛地采用标幺值。

概念

标幺值，英文为 per unit，简写为 pu，一些科学软件中通常写作 p.u. 。中文有时也写作“标么值”，其中的“么”的读音是yāo，不是me也不是mó。

标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。

它们的关系如下：

标幺值=有名值/基准值。

实际上 ,在很多的工程计算中 ,往往也不用各物理量的实际值 ,而是用实际值与单位相同的某一选定的基准值的比值 (即标幺值 )来进行计算。

常见的表示标幺值的方法有如下几种。

1) 标幺值 (p. u. ) ,即 I = 0. 189 (p. u. ) 。

2) 对于标幺值什么也不标 ,只是在文中说明是标幺值 ,即 P = 0. 569或 R = 2. 36。

3) 将标幺值英文 per2unit value 的缩写 pu作为单位符号。

4) 与 3)类似 ,把标幺值的英文缩写当作单位符号 ,但在缩写字母后标有“ . ”。

比如在短路电流计算中，选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz)，将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值)，称为标幺值。

标幺值 =实际值 / 基准值

各物理量基准值的选择必须和其实际值具有相同的量纲，常用下标注B表示基准值，下标注*表示标幺值。

假设功率的实际值为S，基准值为Sb，则其标幺值为S*=S/Sb.

例子

标幺值是无量纲的量，某物理量的标幺值不是固定的，随着基准值的不同而不同。

例如：实际值为 38.5kV 的电压，当选取35kV为基准值时，其标幺值为 1.1，当选取 110kV 为基准值时，其标幺值为 0.35。

例如：计算研究得出 :晋东南 — 南阳 — 荆门线切除短路故障在相邻线路上引起的沿线最大 2%分闸过电压分别为 1. 66 pu (单相接地 ) 、1. 76 pu (两相接地 )和 1. 79pu (三相接地 ) , ……。

把标幺值的英文缩写当作单位符号 ,但在缩写字母后标有“ . ”。例如 :此外 ,假设 1～10号线路电纳的一半和线路的容量限制分别为 0. 000 1 p. u. 和 0. 10 p. u. , 11～20号支路为 0. 000 5 p. u. 和 0. 05 p. u. , 21 ～34 号支路为0.000 6p. u. 和 0. 03 p. u. 。

特点

1）三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压的标幺值与相电压的标幺值相等，三相功率的标幺值和单相功率的标幺值相等；

2）只需确定各电压等级的基准值，而后直接在各自的基准值下计算标幺值，不需要进行参数和计算结果的折算；

3) 对于低压系统，功率的标幺值远小于1；

4）用标幺值后，电力系统的元件参数比较接近，易于进行计算和对结果的分析比较；

5）可以省去公式中的比例系数，使计算简化。

在电力系统分析中，有如下特点：

1）易于比较电力系统各元件的特性及参数，同一类型的电机，尽管它们的容量不同，参数的有名值也各不相同，但是换算成以各自的额定功率和额定电压为基准的标幺值以后，参数的数值都有一定的范围。

2）采用标幺制，能够简化计算公式。交流电路中有一些电量同频率有关，而频率f和电气角速度也可以用标幺值表示。

3）采用标幺制，能在一定程度上简化计算工作。只要基准值选择得当，许多物理量的标幺值就处在某一定的范围内。用有名值表示时有些数值不等的量，在标幺制中其数值却相等。

例如，在对称三相系统中，线电压和相电压的标幺值相等；当电压等于基准值时，电流的标幺值和功率的标幺值相等；变压器的阻抗标幺值不论归算到哪一侧都一样并等于短路电压的标幺值。

它的缺点是：主要是没有量纲，因而其物理概念不如有名值明确。