标幺值 [科技期刊电力类稿件中标幺值表示方法分析与建议]

　　摘 要：针对目前电力类文章中标幺值表示方法混乱的问题，对常见的表示方法进行了详细分析并给出了使用建议，最后重点对以pu为专门单位名称的表示方法进行了推荐。 　　关键词：电力系统,标幺值,专门单位名称
　　中图分类号：G232;N04 文献标识码：A 文章编号：1673-8578(2011)01-0045-03
　　
　　Expression of Per�unit System in Electric Power Papers
　　YANG Qiuxia LIN Haiwen
　　Abstract: In electric power papers, the presentation ofper�unit system is in confusion.The authors carefully analyzed the common expression methods, and provided suggestions accordingly. Finally, the authors recommended “pu” as a special unit term.
　　Keywords: power system， per�unit system， special unit terms
　　
　　标幺制（per�unit system）是一种相对单位制，各个物理量均用标幺值（per�unit value）表示，用于电力系统分析与计算中，便于直观和迅速地判断系统元件参数、状态变量的正确性，并能大量简化计算。因此，标幺值计算是电力专业人士必备技能。标幺值的计算公式和结果，尤其是计算结果常以文字或图表方式出现在电力类稿件中。由于关于量和单位的一系列国家标准中都没有关于标幺值的内容，在已出版科技期刊中关于标幺值的表示方法多种多样，因此，本文对标幺值的表示方法进行详细分析并给出使用建议。
　　
　　一 标幺值定义
　　
　　标幺值是相对于有名值而言的，有名值是电力系统各物理量及参数的带量纲的数值，标幺值是各物理量及参数的相对值，是不带量纲的数值。标幺值定义为[1]：
　　标幺值=有名值/基准值（与有名值同单位）
　　
　　二 标幺制相关表示方法分析及建议
　　
　　 笔者查阅了国内外的图书期刊，将常见的标幺制相关表示方法进行总结，结果如表1所示，同时在表中给出对该表示方法的说明及建议。
　　1.变量的表示
　　 标幺值用I的表示方法与有名值变量表示没有进行区分，常出现在期刊稿件中标幺值计算公式很少或者仅出现如“短路电流标幺值I为……”字样时。
　　 I*是几十年来国内电力专业教材采用的常规标幺值变量表示方法，上标*用来和有名值进行区
　　Ipu是国外一些书籍采用的表示方法，也是孙立华老师所推荐的方法[2]。该表示方法意义明确，符合SI规则。但是在电力系统计算中，I常常带有其他下标甚至是复合下标，如果此时还要加下标pu，会显得下标比较烦琐。因此，笔者建议在大量计算式中有复杂下标时，还是采用I*更好一些。
　　 对于科技期刊所刊登稿件，大多是结果性质的，大量书写标幺值计算公式和过程的很少，所以使用I、Ipu和I*的表示方法均可。
　　2.数值的表示
　　 科技期刊中出现标幺值最多的是标幺值形式的计算结果，即便是同一种期刊所登文章中，数值的表示方法也不统一。科技期刊稿件中数值的出现一般有两种情况：
　　(1) 出现在计算公式中，I=0.089；
　　(2) 出现在文字叙述中，如“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” [2]。
　　 第（1）种情况一般应加文字说明，如“以下计算均采用标幺值”。第（2）种可不加文字说明，读者可通过类似单位的“pu”知晓是标幺值。
　　 表1中，0.089（标幺值）和0.089（p.u.）用括号“（）”加以说明，其效果与“以下计算均采用标幺值”等同。至于p.u.，其实是标幺值（per�unit value）的缩写，“p.u.”等同于“per�unit value”。
　　3.图表的表示
　　 标幺值形式的计算结果在稿件中常以图表的方式呈现。在已出版科技期刊中，图形中的纵坐标标目有U、U(p.u.)、U/pu等形式，笔者认为，在没有统一规范标准的情况下，这些方式都能表明是标幺值，均可采用。
　　4.总结
　　 表1中可采用的表示方法可分为：说明性表示和以pu为专门单位名称的表示。不论使用哪种表示方法，应该全文统一，不宜混杂使用。
　　
　　三 推荐表示方法
　　
　　 从标幺值的定义可以看出,标幺值是量纲一的量，但是在多年电力类书籍和期刊中，0.089pu或0.089p.u.的表示方法已经成为一种常见表示方法，简洁明了，方便阅读。是否有必要以不符合标准为理由，废弃0.089pu或0.089p.u.的表示方法，必须采用“……标幺值为……”的形式？为此，笔者查阅了标准，发现常见单位分贝（dB）、弧度（rad）、球面度（sr）等都是量纲一的量，一贯单位制单位都为1，但在国标中专门规定了其单位。
　　 《GB 3102.7―1993 声学的量和单位》引言指出，“对于对数性量，如声压级Lp=2lg(p/p0)为量纲一的量”“可用特殊名称的单位贝[尔]（B）表示，实际使用时常用其分数单位分贝（dB）”“分贝为国家法定计量单位”。
　　 在《GB 3100―1993国际单位制及其应用》附录A“SI单位的十进倍数与分数单位及可并用的某些其他单位示例”中贝和分贝同样是作为单位的。
　　 但是作为电力系统计算常用的标幺值，国标没有给出专门规定，显然不是“国家法定计量单位”。那么，是否有必要采用pu作为专门单位名称？能否采用pu作为专门单位名称进行表示？
　　 关于“是否有必要”的问题，笔者认为只要不违背标准，就可以在书籍期刊的标幺值表示中采用形如“0.089pu”的表示方法，方便作者表示，方便读者阅读。
　　 关于“能否采用”的问题，笔者认为符合标准指导思想：《GB 3101―1993有关量、单位和符号的一般原则》2.3.2.2节指出“平面角和立体角的一贯制单位是数字1。在许多情况下，用专门单位弧度（rad）和球面度（sr）则比较合适”，2.3.3节指出“对于某些量，单位1是否用专门名称，取决于具体情况。例：平面角α=0.5rad=0.5”。
　　 期刊规范表示的目的是提高期刊质量、实现科技信息有效传播。采用“0�089pu”这种表示方法在使文章更简洁的同时，还可增加文章的可读性。当仅在电力系统分析和计算中用的标幺值，还没有引起标准制定者足够重视，还没有上升到为其规定专门名称时，可以依据标准指导思想，将pu作为专门单位名称进行表示。至于p.u.，笔者认为不如pu好,因为小写且不加点符合一般单位的命名习惯。
　　
　　四 结束语
　　
　　 本文通过对标幺值的定义介绍和表示方法分析，给出了各种表示方法的使用建议，并提出以pu为专门单位名称能够以简洁清晰的方式规范标幺值表示，建议在电力类文章中采用，以规范表达，方便行业应用和读者理解。
　　
　　参 考 文 献�
　　[1]华东电网有限公司.现代电力工业词典[M].北京：中国电力出版社，2005：28.�
　　[2]孙立华.标幺值表示方法探讨[J].编辑学报，2010，22(3):220.�
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