通常，电力系统的量以其基值或标称值的百分比或标么值表示。例如，假 设测得 345 kV 母线 kV。如果假定母线电压基值（或标称值） 是 345 kV，则测得的电压是标称值的 101% (349/345)，或 1.01pu。使用标 么值很容易判断系统值与其基值的关系。标么值还便于在具有不同基值的 各个系统部分之间进行数值对比。

　　使用比值时，需记住比值仅在线性系统中适用。“线性系统”是指系统中的 两个变量之间的关系相同，而与两变量的幅值无关。参照上文的频率示例， 只要频率下降与 MW 损耗成正比（不管 MW 损耗多少）就可以使用比例。 电力系统动态事件（包括频率）完全呈线性的极少。然而，该方法至少提 供了一种根据先前事件评估电力系统性能的近似方法。

　　从上文示例中可以看出，若三角形为直角三角形且其中的两个边长已知， 则求解第三条边非常简单。已知三条边的边长，接下来在求解直角三角形 的过程中要求出三角形的两个未知角。任何三角形的三个角之和始终等于 180°，且直角三角形的一个角是 90°，上述事实简化了这一求解过程。一 旦确定了一个未知角，则用 90°减去已知角就可求出剩下的一个角的角度。 求第一个未知角时需要使用一些基础的三角函数。

　　直角三角形的任一未知角的正弦是对边与斜边之比。 余弦 图 1-4 图解说明了余弦波的一个周期。需要特别注意的是，余弦函数与正 弦函数完全相同，只是余弦函数比正弦函数超前 90°。我们说余弦函数“超 前”90°，意思是余弦函数将比正弦函数提前 90°到达一个特定值。 例如，余弦函数值在 0°是 1，而正弦函数值则在 90°是 1。

　　本节回顾了系统操作员需要使用的基本数学概念。所要回顾的主题包括直 角三角形、基础三角函数和标么制。

　　1.1 直角三角形 为了解交流电的基本概念，读者必须熟悉直角三角形的角与边之间的关 系。直角三角形是指三个角中的一个角是直角（90°）的三角形。图 1-1 图解说明了两个直角三角形。注意，构成三角形直角的两条边被称为  角的邻边和对边。剩下的一条边被称为斜边。图 1-1 图解说明了邻边和对 边与  角的关系。

　　电流的定义 电流是指电荷流经导体的速度。电流的大小为单位时间内穿过导体某一横 截面的电荷的数量。具体而言，电流的单位为安培（amps）。1 安培电流 是指每秒穿过导体某一横截面的电子的数量为 6.24×1018。

　　已知直角三角形的两条边的边长，则第三条边的边长可通过勾股定理求 出。勾股定理规定：斜边的平方等于其余两条边的平方之和。例如，已知 直角三角形的斜边是 5，其余两条边中一条边的长度是 4，利用勾股定理 可以求出剩下的一条边的长度。

　　通常，当电压和电阻已知时，可使用欧姆定律求电路中的电流。例如，如 果电路电阻为 0.75 Ω，电压为 3 V，则使用欧姆定律可以很容易地求出电 流，如下所示：

　　欧姆定律指出穿过电路元件的电流量与元件两端的电压成正比，与元件的 电阻成反比。欧姆定律可用等式表示为：

　　I=电流（安培） V=测量电压（伏特） E=电动势（伏特） R=电阻（欧姆） 欧姆定律还可表示为：E=IxR，V=IxR，R=E/I，或 R=V/I。只要欧姆定律 中的两个量已知，则可求出第三个量。图 2-1 图解说明了一种记忆欧姆定 律关系的简单方法。简单地画一个圆，其中“V”（或“E”）位于上半部分， “I”和“R”位于下半部分。现在，遮盖住想要计算的量，则可看出其它两个 量之间的关系。例如，如果已知了电压和电阻，需要求电流，则只需遮盖 住“I”，便得到 V ，如图 2-1 中所示。记住了欧姆定律之后，即可将该定

　　正弦函数为周期函数。周期函数是自身不断重复的函数。下图给出了正弦 函数的一个周期或循环。注意，正弦函数的值在最大值1 与最小值-1 之 间变化。0°、180°和 360°的正弦函数值是零。（360°是正弦函数的下一个 周期的 0°点。）求解直角三角形，只需知道 0°与 90°之间的正弦函数值。

　　系统操作员可利用比值来评估电力系统性能。例如，假设系统操作员根据 经验得出失去 1000 MW 的机组通常会造成系统频率下降 0.2 HZ。系统操 作员想要计算失去 800 MW 机组所造成的频率下降值，则可使用比值进行 这一计算。思维过程如下：1000 MW 对应 0.2 HZ，800MW 对应？HZ。 比例和交叉相乘将如下所示：

　　还可通过准确绘制一个直角三角形来求出正弦值。例如，假设我们想求出 30°的正弦，而却没有计算器。一种简单的方法是准确绘制一个直角三角 形，其中一个角（）等于 30°，如图 1-3 中所示。然后，测量两条边的长 度，并取 30°角所对的边与斜边的比，从而求出 30°的正弦值。以这种方

　　图 1-3 直角三角形和正弦函数 直角三角形的任一未知角的余弦是邻边与斜边之比。

　　使用比值对系统操作员评估电力系统有很大帮助。比值就是两个数字之间 的关系，表示为系数。通常，在两对值之间的关系相同，且两个以相同方 式关联的值中有一个值已知的情况下使用比值。

　　根据本示例中的简单电路，仅使用欧姆定律即可求出电压和电流。然而， 更复杂的电路则需要使用其它方法，如基尔霍夫定律。

　　两种用于求解电路的方法或定律均以基尔霍夫命名，基尔霍夫在 1848 年 首次提出了这两个定律。第一个定律称为基尔霍夫电流定律，表述为：