上一節(jié)中所討論的有功功率和電能測量涉及到了電力系統(tǒng)中常用的指標，但是僅僅測量
有功功率和電能往往是不夠的，無功功率是總功率的一個重要參數(shù)，因為絕大部分實際應用
都會受到無功功率的影響。無功功率和功率因數(shù)是與負載和發(fā)電有關的概念，本節(jié)的討論僅
限于無功功率和功率因數(shù)與負載有關的分析，而不考慮與發(fā)電有關的方面。
有效功率(和電能)是功率的一個組成部分，它由電壓和每相電壓在該相產(chǎn)生的電流組成，
但是在實際應用中，總的電流幾乎從來不會與電壓同相，因此必須考慮與電壓同相的分量和
正交(旋轉90 度或者垂直)的分量。圖C.9 為單相電壓，并將電流分解為同相分量和垂直分量。
圖C.9：電壓和電流的關系
電壓(V)和總電流(I)可用來計算視在功率或VA，電壓和同相電流(IR)可計算有效功率或W，
電壓和正交電流(IX)可計算無功功率。
正交電流可以比電壓滯后(如圖C.9 所示)或超前，當正交電流滯后于電壓時，負載既有有
效功率(W)又有無功功率(VAR)，當正交電流超前于電壓時，負載有有效功率，但是將無功功
率傳回了系統(tǒng)，即無功功率的流向與有效功率相反。
所有電力系統(tǒng)中都有無功功率(VAR)，所有采用磁化原理工作的設備都會有無功功率。
通無功功率的值會與有效功率低，電力設施應將用戶端的無功功率維持在較低的水平，以
使發(fā)電廠的送電獲得最大投資回報。當電線上傳輸無功功率時，傳輸?shù)挠行Чβ示蜁p少，
因此降低電力線上的無功功率才能增加傳輸?shù)挠行Чβ?。為了鼓勵降低用戶端的無功功率，
大多數(shù)電力廠家都會對VAR 超過一定量的負載給予罰款。
測量無功功率的常用方法是功率因數(shù)，它有兩種定義方法，最常用的是計算有效與視在
功率的比值。方程式如下 ：
總功率因數(shù) = 有效功率 / 視在功率 = Watts / VA
這個公式計算出的功率因數(shù)稱之為總功率因數(shù)，因為它是以傳輸?shù)目偣β蕿榛鶖?shù)，傳輸
總功率包括所有的諧波，如果電壓或電流包括高階的諧波失真，功率值便會受到影響，由功
率值計算出的功率因數(shù)也會受到諧波失真的影響。這種計算方法是經(jīng)常用到的，因為這樣考
慮到了實際電壓和電流的所有因素。
另外一種功率因數(shù)稱之為位移功率因數(shù)，它是基于電壓與電流之間的相位關系，而不考
慮電壓值、電流值或功率值的大小，只與相位角的差值有關，因此位移功率因數(shù)不受諧波失
真的影響，計算公式如下：
位移功率因數(shù) = cosθ, θ 為電壓與電流之間的夾角(見圖C.9)
當電壓和電流沒有失真時，總功率因數(shù)等于位移功率因數(shù)。但是只要存在諧波失
真，這兩個功率因數(shù)就不會相等。
