I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   1 6 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 2 6 ,   p p .   102 ~ 110   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 1 6 i 1 . pp 1 0 2 - 1 1 0           102       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   G eneral iza t io n of  reactiv e power  de finit io for period ica wa v eforms       G rz eg o rz   K o s o bu dzk i 1 ,   L esz ek   Ł a dn ia k 2   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   M a c h i n e s ,   D r i v e s   a n d   M e a s u r e m e n t s ,   W r o c l a w   U n i v e r si t y   o f   S c i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y ,   W r o c l a w ,   P o l a n d   2 A sso c i a t i o n   o f   P o l i s h   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r s   ( S EP)   W r o c l a w   B r a n c h W r o c l a w ,   P o l a n d       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ap r   1 4 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Oct  2 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   No v   2 3 ,   2 0 2 5       Th e   a rti c le  p re se n ts  a   se lec ti o n   o re a c ti v e   p o we d e fi n it i o n s,   wh ich   a re   a p p li c a b le  f o imp lem e n tatio n   in   e n e rg y   m e ters .   F o si n u s o id a l   c u rre n a n d   v o lt a g e   wa v e fo rm s,  a ll   p ro v i d e d   d e p e n d e n c ies   y ield   e q u iv a len re a c ti v e   p o we v a lu e s.  H o we v e r,   i n   th e   p r e se n c e   o d ist o rted   c u rre n t   a n d   v o lt a g e ,   th e   p o we v a lu e a re   d e term in e d   b y   t h e   a p p li e d   m e th o d   (a lg o rit h m ).   S tan d a rd iza ti o n   re q u irem e n ts  fo re a c ti v e   e n e r g y   m e ters   stip u late   m e tro lo g ica v e rifi c a ti o n   u n d e r   sin u so i d a c o n d it io n s.  T h e   se lec ti o n   o f   a n   o p ti m a re a c ti v e   p o we d e fi n it i o n   re m a in a   p ro b lem a ti c   a n d   o n g o i n g   su b jec t   o d e b a te  with i n   th e   field .   Th e   p a p e sh o ws   th a a   g e n e ra li z e d   u n iq u e   d e fin it i o n   o a d d it i v e   re a c ti v e   p o we d e riv e fro m   t h e   d e fin it io n   o a c ti v e   p o we r.   Un l ik e   a c ti v e   p o we r,   re a c ti v e   p o we m u st  b e   in d e p e n d e n o t h e   c o n v e rsio n   o e lec tri c   e n e rg y   i n to   wo r k   a n d   h e a t.   Th is  i n d e p e n d e n c e   is   a c h iev e d   if  o n e   o th e   wa v e f o r m   th e   c u rre n i n   th e   sc a lar  v o lt a g e   a n d   c u rre n p r o d u c (sp e c ify i n g   a c ti v e   p o we r)    is  re p lac e d   b y   a   sp e c ial  o rth o g o n a l   wa v e fo r m .   An   o rt h o g o n a l   wa v e fo rm   c a n   b e   d e riv e d   t h ro u g h   e it h e d iffere n t iatio n   o i n teg ra ti o n .   Re a c ti v e   p o we o b tai n e d   b y   th is  m e th o d   is  a n   a d d it iv e   with in   t h e   sy ste m .   Wh e n   d iffere n ti a ti o n   is  e m p lo y e d ,   th e   re a c ti v e   p o we f o r   a   n o n l in e a r e sistiv e   lo a d   wit h   a   u n iq u e ,   t ime - in v a rian t   c u rre n t - v o lt a g e   c h a ra c teristic  will   b e   z e ro .   S o m e   o th e p ro p e rti e o re a c ti v e   p o we d e fin e d   in   th is  wa y   a re   p r e se n ted .   Th is  m e th o d   is  stra ig h tf o rwa rd   to   imp lem e n in   re a c ti v e   e n e r g y   m e t e rs.   K ey w o r d s :   Activ p o wer   I n s tan tan eo u s   p o wer   Or th o g o n al  p o wer   c o m p o n en t s   R ea ctiv p o wer   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Gr ze g o r Ko s o b u d z k i   W r o claw   Un iv er s ity   o f   Scien c an d   T ec h n o lo g y ,   Facu lty   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  Ma ch in es,  Dr iv es a n d   Me asu r em en ts   W y b r ze że   W y s p iań s k ieg o   2 7 ,   5 0 - 3 7 0   W r o cław ,   Po lan d   E m ail: g r ze g o r z . k o s o b u d z k i@ p wr . ed u . p l       1.   I NT RO D UCT I O N   T h d is tr ib u tio n   s y s tem   o p er ato r   ( DSO)   o u tlin es  th m eth o d   f o r   r ea ctiv en e r g y   c o n s u m p tio n   ch ar g es  with in   its   tar if f ,   b ased   o n   n atio n al  r e g u latio n s .   C o n s u m er s   s u p p lied   f r o m   m ed iu m ,   h ig h ,   a n d   ex tr a - h ig h   v o ltag n etwo r k s   ar s u b ject  to   th ese  r ea ctiv en e r g y   b illi n g   ar r an g em e n ts .   Fu r th er m o r e,   c o n s u m er s   s u p p lied   f r o m   n etwo r k s   with   a   n o m in al  v o ltag n o t e x ce ed i n g   1   k m a y   also   b i n clu d ed   in   s u ch   b illi n g .   R ea ctiv en er g y   m ea s u r em en ts   ar p er f o r m e d   u s in g   m eter s   th at  co m p l y   with   th e   r eq u ir em en ts   o f   r elev an t stan d ar d izatio n   r eg u l atio n s   [ 1 ] [ 3 ] .   T h r ea ctiv e n er g y ,   E q ,   is   d eter m in ed   f r o m   f o r m u la   ( 1 ) :     = ( ) = 1   ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Gen era liz a tio n   o f rea ctive   p o w er d efin itio n   fo r   p erio d ica l wa ve fo r ms   ( Grz eg o r z   K o s o b u d z ki )   103   wh er Q   r ep r esen ts   th r ea cti v p o wer   with in   th m ea s u r e m en win d o o f   d u r atio n   T ,   an d   m   d e n o tes  th s eq u en tial  n u m b er   o f   th win d o w.   R ea ctiv en er g y   f o r m s   t h b asis   f o r   f in an cial  s ettlem en ts ,   an d   as  s u ch ,   its   m ea s u r em en t a cc u r a cy   an d   its   m ea s u r em en t m eth o d o lo g y   s h o u ld   b e   b ey o n d   d o u b t.    T h av er a g elec tr ical  en e r g y   o v er   v o ltag o r   cu r r en wa v ef o r m   p er io d ,   is   ca lled   ac tiv p o wer ,   is   co n v er ted   in to   wo r k   an d   h ea t.     = 1  + 0   0 = 1  + 0   0   ( 2 )     wh er p     in s tan tan e o u s   elec tr ical  p o wer u     p er io d ically   v ar y in g   v o ltag e   an d   cu r r en wit h   p er i o d   T t 0     a n y   m o m en t,  it c an   b ze r o .   R ea ctiv p o wer   f o r   s in u s o id al  v o ltag = 2       an d   cu r r e n = 2 (  + )   wav ef o r m s   is   d er iv ed   f r o m   ac tiv p o wer .     = 2     (  + ) 0 =  c os   ( 3)     b y   r ep lacin g   o n o f   th f u n ctio n s   with   th o r th o g o n al  f u n ctio n     = 2     (  + ) 0 =  s in .   ( 4 )     I t f o llo ws f r o m   ( 3 )   an d   ( 4 )   t h a t.     2 + 2 = 2   ( 5 )     wh er S = UI     ap p a r en t p o wer .     I s ee m s   th at  th p r o b lem   with   d ef in in g   r ea ctiv e   p o wer   f o r   n o n - s in u s o i d al  v o ltag e   a n d   cu r r en t   wav ef o r m s   s tem s   f r o m   th f ac t n o t th p h y s ical  p r in cip les,  b u t f o r m al  eq u ati o n   ( 5 )   is   u s ed   as th b asis   f o r   th is   p u r p o s e.     Fo r   n ea r ly   h u n d r ed   y ea r s   o r th o g o n al  p o wer   co m p o n e n ts   f o r   n o n - s in u s o id al   wav ef o r m s   h av b ee n   s o   d ef in ed   as  h av in g   th eir   g e o m etr ic  s u m   e q u al  to   th a p p ar en p o we r   [ 4 ] [ 6 ]   as  in   th e   ca s o f   s in u s o id al   wav ef o r m s   ( 4 ) .   An   o v er v iew   o f   th e   d ev elo p m en t   o f   p o wer   th eo r y   ca n   b e   f o u n d   in   r e v ie p ap er s   [ 7 ] [ 1 2 ] B u ap p ar en t   p o wer   is   n o t   an   ad d itiv q u an tity .   Als o ,   th e   n ewly   f o r m ed   p o wer   co m p o n en ts   ar m o s o f ten   n o n ad d itiv e.   T h e y   ar s u itab le   f o r   d escr ib i n g   th e   en er g y   p r o p er ties   o f   an   o b ject  o n l y   in   u n u s u al  ca s es.   B y   an alo g y   to   th f o r m u la  f o r   ac tiv p o wer   ca lcu lated   f r o m   Fo u r ier   s er ies     =  = 1 .   ( 6 )     C . I .   B u d ea n u   [ 1 3 ]   d ef in ed   th r ea ctiv p o wer   o f   d is to r ted   wav ef o r m s .     =  = 1     ( 7 )     w h er e:  n   in d icate s   th e   h ar m o n ic  n u m b er ,   n   is   th e   p h ase  s h if b etwe en   th n - th   h ar m o n i o f   th c u r r en t   an d   v o ltag e,   an d   U n   an d   I n   ar t h R MS  v alu es o f   th h ar m o n ics.   I lio v ici’ s   id ea   [ 1 4 ]   o f   m ea s u r in g   r ea ctiv p o wer   th r o u g h   th s ca lar   p r o d u ct  o f   v o lta g an d   o r th o g o n al   f u n ctio n s   t o   c u r r en t   h as  n o g a in ed   ac ce p ta n ce   s in ce   th r esu lts   o b tain ed   in   th is   wa y   m a y   e x ce ed   th e   ap p ar en t   p o wer   v alu [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] H o w e v e r ,   t h i s   m e t h o d   -   r e p l a c i n g   o n e   o f   t h e   v o l t a g e   o r   c u r r e n t   q u a n t i t i es   i n   t h e   a c t i v p o w e r   f o r m u l a   ( 2 )   w i t h   a n   o r t h o g o n a l   f u n c t i o n   w a s   p r o p o s e d   i n   t h e   I E E E   1 4 5 9 - 2 0 1 0   s t a n d a r d   [ 1 7 ]   w h e n   c a l c u l a ti n g   p o w e r   f o r   s i n u s o id a l   w a v e f o r m s .   T h is   s t a n d a r d   i s   a n   at t e m p t o   s ta n d a r d i z e   a n d   s y s t e m a ti z e   t h m e t h o d   o f   d e f i n i n g   a n d   m e a s u r i n g   r e a c t i v e   p o w e r   -   d e d i c at e d   t o   e n g i n e e r i n g   a p p l i c a ti o n s .       2.   I NS T AN T ANEOU S P O WE AND  ACT I V E   P O WE R   I f   elec tr ic  en er g y   is   tr an s f er r ed   b etwe en   an   o b ject  an d   th r est  o f   th elec tr ic  p o wer   s y s tem   b y   cu r r en ts   i k   in   n +1   co n d u ct o r s ,   s ee   Fig u r 1 ,   th en   f r o m   t h en er g y   co n s er v ati o n   law  it  f o llo ws  th at  th e   in s tan tan eo u s   p o wer   o f   th e   o b j ec t is ,     = = 1 .   ( 8 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 2 6 :   1 0 2 - 110   104   Vo ltag es  u k   in   ( 8 )   ar d e f in ed   b y   th n ec ess ar y   co n d itio n .     = 0 = 1   ( 9 )           Fig u r 1 .   An   elec tr ical  o b ject       I f   f r o m   ( 9 )   o n ca lcu lates,  f o r   in s tan ce ,   cu r r e n in   an d   s u b s titu tes  it  in to   eq u atio n   ( 8 ) ,   t h e n   o n will   g et ,     = ( ) 1 = 1 ,   ( 1 0 )     A cc o r d in g   to   wh ich   v o ltag es  u k   in   ( 8 )   ar e   n o t   u n i q u e,   i.e . ,   th ey   ca n   b e   th d if f er e n ce   b etwe en   th e   p o ten tials   o f   th p ar ticu lar   co n d u cto r s   a n d   th p o ten tial  o f   t h n - th   o r   an y   o th er   co n d u cto r .   Als o ,   o n ca n   ad d   o n e   m o r e   co n d u ct o r   ( in   wh ic h   th cu r r e n is   alwa y s   eq u al  to   ze r o )   to   th n   co n d u cto r s   an d   s tar tin g   f r o m   th is   co n d u cto r   m ea s u r all  v o ltag es  u k .   T h u s ,   ea ch   co m m o n   p o in with   an y   p o ten tial  ca n   b r ef er e n ce ,   b u u s u ally   p o i n with   ze r o   p o te n tial is ad o p ted   f o r   th is   p u r p o s [ 1 4 ] .   Dep en d in g   o n   th e   p o ten tial  o f   th a d o p te d   co m m o n   p o in t,   th o b ject  ca n   b e   v ar i o u s ly   d iv id ed   i n to   p ar ts   ass o ciate d   with   th p ar ti cu lar   co n d u cto r s   an d   th t o tal  p o wer   will  b th e   s u m   o f   th e   p o wer s   o f   all  th p ar ts .   q u a n tity   h a v in g   th is   p r o p er ty   is   ad d itiv a n d   s atis f ie s   th p r in cip le   o f   en er g y   c o n s er v atio n .   T h s am e   p r o ce d u r is   f o llo wed   f o r   t h r em ain in g   co n d u ct o r s .     Sin ce   in s tan tan eo u s   p o wer   is   an   ad d itiv q u an tity ,   it  is   e n o u g h   to   an aly ze   o n ly   o n ar b itra r il y   s elec ted   p ar o f   th o b ject,   a s s ig n ed   to   o n ( th k - th )   cu r r en co n d u ctin g   wir e.   W h en   elec tr ic  en er g y   is   co n v er ted   in to   wo r k   a n d   h ea t,   th av er a g in s tan tan eo u s   p o wer   o f   th e   elec tr ical  o b ject,   in   en er g y   co n v er s io n   p er io d   T   is   n o eq u al  to   ze r o   s in ce   th is   in s tan tan eo u s   p o wer   p ar am eter   ( ca lled   ac tiv p o we r )   is   also   th s ca lar   p r o d u ct  o f   v o ltag a n d   cu r r en t,  r ef er r ed   to   th p e r io d ,   i.e .   it   s p ec if ies  th elec tr ic  cu r r en wo r k   in   u n it  tim ( 1 ) .   B ein g   d ef in ed   b y   t h lin ea r   o p er atio n   o n   th ad d itiv q u a n tity   ( in s tan tan eo u s   p o wer ) ,   ac tiv p o wer   is   an   ad d itiv q u a n tity .   T im T   is   p er io d   if   th cu r r en o r   v o ltag wav ef o r m   is   p er io d ic .   G en er ally ,   it  is   an   in ter v al  o f   c o n tin u o u s   f u n ctio n s   u ,   i   wh ich   h av th s am v a lu es a t th in ter v al’ s   en d s .   R ef er r in g   to   Far ad a y s   law  u ( t)   =   d /d t   o r   th d e f in itio n   o f   cu r r en in ten s ity   i( t)   =   d q /d t ,   th e   in s tan tan eo u s   p o wer   o f   th e   s y s tem   ca n   b wr itten   as:     ( ) =   ( )   , or     ( ) = ( )     .   ( 1 1 )     B y   ch an g in g   th in teg r atio n   lim its   in   f o r m u la  ( 2 )   we  o b t ain   th at  ac tiv p o wer   ca n   also   b g e o m etr ically   d ef in ed   as f o llo ws     = 1       ( 1 2 )     o r   in   th s ec o n d   f o r m     = 1     ,   ( 1 3 )     wh er e:    -   a   m a g n etic  f lu x ,   q   -   an   elec tr ic  ch a r g e     =      ,   = i  .   ( 1 4 )     i 1 i n i n - 1 i k i 2 u 1 u 2 u k u n - 1 u n E l e c t r i c a l   o b j e c t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Gen era liz a tio n   o f rea ctive   p o w er d efin itio n   fo r   p erio d ica l wa ve fo r ms   ( Grz eg o r z   K o s o b u d z ki )   105   Acc o r d in g   t o   ( 1 2 )   an d   ( 1 3 ) ,   t h s u r f ac ar ea s   o f   th clo s ed   l o o p s   f o r m ed   b y   th c h ar ac ter i s tics   o f   th o b ject’ s   co m p o n en ts   in   co o r d in ates  i,   o r   in   c o o r d i n ates  u ,   q   r ep r esen th g eo m etr ic  p ictu r o f   ac tiv p o wer   ( th e   am o u n o f   e n er g y   d eliv er ed   o r   r ec eiv ed   d u r i n g   o n p e r io d   T) .   Fo r   s in u s o id al  cu r r en an d   v o ltag wav ef o r m s   -   m u tu ally   s h if ted   b y   an   an g le  d if f er en t f r o m   0   an d   1 8 0   d eg r ee s   -   th lo o p   h as th s h ap o f   a n   ellip s e.         3.   RE AC T I V E   P O WE R   R ea ctiv p o wer   is   to   d escr ib e   th en er g y   p r o c ess es  ar is in g   f r o m   th ex is ten ce   o f   elec tr ic  en er g y   in   th f o r m   o f   elec tr ic,   m a g n eti c,   an d   elec tr o m ag n etic  f ield s .   T h ey   a r elem en ta r y   p r o ce s s es  wh ich   m ay   r u n   ir r esp ec tiv o f   th c o n v e r s io n   o f   elec tr ic   en er g y   in t o   wo r k   an d   h ea t.   Sin ce   th g e n er al  d ef in itio n   o f   ac tiv e   p o wer   is   b ased   o n   th s ca lar   p r o d u ct  o f   two   f u n ctio n s u   a n d   i ,   ( 2 ) ,   g en er alize d   r ea ctiv p o wer   d e f in itio n   is   o b tain ed   b y   r e p lacin g   o n o f   th f u n ctio n s ,   i.e . ,   c u r r e n f u n ctio n   i k ,   with   a n   o r th o g o n al  f u n ctio n .   R ea ctiv p o wer   d ef i n ed   in   th is   way   is   an   ad d itiv q u an tity .   f u n ctio n   o r t h o g o n al  to   p e r io d ic  cu r r en i   is   ea ch   o f   it s   o d d - o r d er   tim d e r iv ativ es  an d   ea c h   m u ltip le  in teg r als   with   o d d   m u ltip licity   ( an alo g o u s ly ,   it  ca n   b d o n e   with   v o ltag e) .   B o th   I llo v ici  [ 1 4 ]   a n d   t h e   IEEE   1 4 5 9 - 2 0 1 0   [ 1 7 ]   s tan d ar d   m en tio n   eq u iv alen tly   f ir s t - o r d er   f u n ctio n : d er iv ativ o r   in t eg r al.   Fro m   all  th f u n ctio n s   o n l y   o n   th f ir s cu r r en d er i v ativ   f o r m s   with   v o ltag u   s ca lar   p r o d u ct  alwa y s   eq u al  to   ze r o   wh en   th elec tr ic  en e r g y   is   co m p letely   d is s ip ated   in   th o b je ct  [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] ,   [ 1 8 ] .   Geo m etr ically ,   th s ca lar   p r o d u ct  o f   th e   v o ltag a n d   th c u r r en d e r iv ativ is   eq u al  to   th s ca lar   p r o d u ct  o f   t h cu r r en t a n d   th v o ltag d er i v ativ e .     = 1    = 1    = 0 1 2    0 = 1 2        ( 1 5 )     is   th ar ea   o f   th l o o p   f o r m e d   b y   th c h ar ac ter is tic  o f   th o b j ec t in   co o r d in ates  i,  u   Als o ,   f ir s o r d er   in teg r als  ( 1 4 )   ar a   f u n ctio n   o r th o g o n al   to   cu r r e n i   an d   to   v o ltag e   u .   T h in teg r al   an d   v o lta g u   f o r m   t h s ca lar   p r o d u ct.     =  =  = 0   0 =        ( 1 6 )     wh o s g eo m etr ic  p ictu r is   th e   ar ea   o f   t h lo o p   in   co o r d in ate s   q, .   Fo r   s i n u s o i d al  c u r r e n a n d   v o l tag w av ef o r m s ,   b o t h   r ea cti v e   p o we r   f o r m u las  ( 1 5 )   an d   ( 1 6 )   g i v t h e   s am e   r es u lts .   R ea cti v p o we r s   ca l cu lat ed   f r o m   ( 1 5 )   a n d   ( 1 6 )   g i v e   d i f f er en v al u es   o n ly   f o r   b o t h   n o n - s i n u s o i d al   wav ef o r m s .   I n   o r d e r   t o   d is t in g u is h   r ea cti v p o we r s   r es u l ti n g   f r o m   f o r m u l ( 2 )   -   b y   in s er tin g   t h o r t h o g o n a l   wav ef o r m   o b t ai n e d   b y   a p p l y i n g   d i f f er en tia ti o n ,   t h i n d e x   d   w as a d d e d   ( Q d ) ,   w h i le  in   th c as o f   i n t eg r ati o n   t h in d e x   i   was   a d d e d   ( Q i ).   I n   t h e   p r ese n c o f   n o n - s in u s o i d a v o l tag a n d   c u r r e n t   wa v e f o r m s ,   t h e   r ea cti v e   p o we r s   Q d   a n d   Q i   ex h i b i t   d if f er i n g   v alu es.   I n   [ 1 4 ] ,   th e   g e o m et r ic   m ea n   o f   t h es e   p o w er s   is   e m p l o y e d ,   d e n o t ed   as  eq u i v a le n t   r ea cti v e   p o we r .   R el ati o n s   ( 1 5 )   a n d   ( 1 6 )   in   t h e   f r eq u e n c y   d o m ai n   ta k t h f o r m   o f   s e r ies .     =  = 1   ( 1 7 )     = 1  = 1 .   ( 1 8 )     Po wer   Q i   -   f o r m u las  ( 1 6 )   a n d   ( 1 8 )   -   ar e   n o r ec o m m en d e d   f o r   ca lcu latin g   a n d   ca n n o b t h b asis   f o r   r ea ctiv p o wer   d e f in itio n   s i n ce   Q i   is   n o alwa y s   e q u al  t o   ze r o   wh en   t h elec tr ic  e n er g y   in   th o b ject  is   co m p letely   d is s ip ated .   Fo r   v o ltag h av in g   th f i r s t a n d   th ir d   h ar m o n ic .     = 1 s in  + 3 c os 3  ,   ( 1 9 )     wh en   th f ac t o r   o f   v o ltag an d   cu r r e n p r o p o r tio n ality   u n iq u ely   d ep e n d s   o n   v o ltag e   in   a cc o r d an ce   with   th e   eq u atio n .     ( ) = 0 + 2 2 ,   ( 2 0 )     C h ar ac ter is tics   in   co o r d in ates  i,  u   a n d   in   co o r d in ates  q, ,   with   wav ef o r m s   as  in   Fig u r 2   ar o b tain ed .   T h e   ch ar ac ter is tic  in   co o r d in ates  i ,   u   Fig u r es  2 ( a)   is   lin s eg m en t,  an d   it  co r r ec tly   in d icate s   th ab s en ce   o f   r ea ctiv p o wer   wh ile  th ch ar ac ter is tic  in   co o r d in ates  q,   Fig u r es  2 ( b )   f o r m s   lo o p   wh o s ar ea   is   n o eq u al   to   ze r o .   T h e   en er g y   d is s ip ated   d u r in g   o n e   p er i o d   is   e q u al  to   th e   ar ea   o f   th lo o p   in   co o r d in ates  u , q   -   Fig u r 3 ( a)   an d   ,i   -   Fig u r 3 ( b ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 2 6 :   1 0 2 - 110   106       ( a)   ( b )     Fig u r 2 .   R ea ctiv p o wer   lo o p s .   T a h ch ar ac ter is tics   o f   th n o n lin ea r   o b ject  co m p letely   d is s ip atin g   elec tr ic  en er g y ,   ( a)   in   cu r r e n t - v o ltag co o r d in ates  an d   ( b )   in   elec tr ic  ch ar g e -   m ag n etic  f lu x   co o r d in ates .   T h ch ar ac ter is tics   wer o b tain ed   f r o m   ( 1 9 )   a n d   ( 2 0 )   f o r : U 1 =1 V,   U 3 =1 /3   V,     = 2 , a 0 =1   ,   a 2   = 1   /V2           ( a)   ( b )     Fig u r 3 .   Activ p o wer   lo o p s   o f   n o n lin ea r   r esis to r   in   ( a)   el ec tr ic  ch ar g -   v o ltag e   co o r d in ates a n d     ( b )   cu r r en -   m ag n etic  f lu x   c o o r d in ates       T h d is s ip atio n   o f   elec tr ic  en e r g y   a n d   th e   ac cu m u latio n   o f   e lectr ic  en er g y   in   th e   f o r m   o f   a n   elec tr ic  f ield   an d   a   m ag n etic  f ield   in   th o b ject   ca n   b e   ap p r o x im at ely   m o d elled   b y   a n   elec tr ic   c ir cu it  as  s h o wn   in   F ig u r 4 .   T h cu r r en t d r awn   b y   th is   cir cu it d ep e n d s   o n   t h a p p lied   v o ltag e,   ac co r d in g   t o :     = + 1 +   .   ( 2 1 )           Fig u r 4 .   An   eq u iv ale n t c ir cu i t o f   th o b ject       C o n s id er in g   th at  th r esis tan ce   wh ich   m o d els  en er g y   d is s ip atio n   m u s u n iq u ely   d e p en d   o n   v o ltag e,   th r ea ctiv e   p o wer   o f   a n   e q u iv alen cir cu it   p ar t   with   r esis tan ce   R   is   eq u al   to   ze r o .   I f   t h o b ject  in clu d es  f er r o m a g n etic  cir cu its ,   th en   in d u ctan ce   L   o f   th eq u iv alen cir cu it  s h o u ld   b tr ea ted   as   tim e - d ep en d en t   q u an tity .   T h u s ,   th r ea ctiv p o wer   Q d   o f   co m p o n en t w ith   i n d u ctan ce   L   is   eq u al  t o ,     C R i L u E l e c t r i c a l   o b j e c t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Gen era liz a tio n   o f rea ctive   p o w er d efin itio n   fo r   p erio d ica l wa ve fo r ms   ( Grz eg o r z   K o s o b u d z ki )   107   = 1 2  0 ( 1 )  + 1 2 1 2 0  .   ( 2 2 )     I n d u ctan ce   L   o f   th eq u i v alen cir cu it  co m p o n en m o d ellin g   th o cc u r r en c o f   elec tr ic  en er g y   in   th f o r m   m ag n etic  f ield   m u s u n iq u ely   d ep en d   o n   e q u iv alen f lu x   .   T h u s ,   th f ir s in teg e r   in   ( 2 2 )   ca n   b wr itten   as  lo o p   ar ea   i n   co o r d in ates  f( ) .     1 2  0 ( 1 )   =  ( 1 ) = ( ) = 0 .   ( 2 3 )     Sin ce   th g r ap h   o f   p er i o d ic  f u n ctio n   f ( )   is   lin s eg m en t,  th lo o p   ar ea   is   eq u al  to   z er o .   T h u s ,   r ea ctiv e   p o wer   Q d   o f   th in d u ctan ce   co m p o n e n t c an   b e   d eter m in e d   th r o u g h   av er a g ed   in d u ctan ce   L .     = 1 2 1 2 0  = 2 1 2 ,   ( 2 4 )     wh er U     a   r m s   v o ltag e.   T h r ea ctiv p o wer   o f   co m p o n en t w ith   co n s tan t c ap ac itan ce   C   is     = 2 0 2 2  = 2 [   ] 2 0  =  2 ( ̇ ) 2   ,   ( 2 5 )     wh er ̇     a   r m s   v alu o f   th d e r iv ativ o f   v o ltag e   u .   T h r ea ctiv p o wer   o f   th wh o le  eq u iv alen t c ir c u it  as sh o wn   in   F ig u r 4   is   th s u m   o f   ( 2 4 )   an d   ( 2 5 ) .     = 2 [ 1 2 ( ̇ ) 2 ] .   ( 2 6 )     I f o llo ws  f r o m   ( 2 6 )   th at  th r ea ctiv p o wer   o f   an   in d u ctiv o b ject  ( e. g . ,   a n   elec tr ic  m o to r )   ca n   b e   co m p en s ated   to   ze r o   b y   m ea n s   o f   ca p ac ito r   with   p r o p e r   ca p ac itan ce .   T h o p tim u m   c ap ac itan ce   C ( opt )   is   ca lcu lated   f r o m   th r ea ctiv p o wer   ( Q’ d )   ze r o in g   c o n d itio n .     ( o p t . ) = 2 ( ̇ ) 2   (2 7 )     Gen er alize d   r ea ctiv p o wer   Q d   is   m ea s u r ed   b ef o r ca p ac ito r   with   ca p ac itan ce   C (opt. )   is   co n n ec ted   to   th e   o b ject  o r   b ef o r e   th is   ca p ac itan ce   is   ch an g ed .   R esu lt  ( 2 7 )   is   ex ac tly   eq u iv alen to   th o p tim u m   ca p ac itan ce ,   o b tain ed   u n d er   d if f er en a s s u m p tio n s   in   [ 1 1 ] [ 1 9 ] [ 2 2 ] ,   at   wh ich   th m in im u m   o f   r m s   cu r r en t   o c cu r s .   An   ex am p le  ca lcu latio n   f o r   m in im izin g   th e   cu r r en o f   a n   in d u ctio n   m o to r   u s in g   ca p ac ito r   is   p r o v id e d   in   [ 2 3 ] T h u s ,   if   th g en er alize d   r ea ctiv p o wer   o f   g iv en   co n d u cto r   b ec o m es z er o ,   th r m s   cu r r e n t r ea ch es a   m in im u m   wh ich   d o es n o t d ep en d   o n   th r esis tan ce   in   th eq u iv alen cir cu it.  T h is   p r o p er t y   ca n   b f o r m ally   p r o v ed   if   th eq u iv alen r esis tan ce   u n iq u ely   d e p en d s   o n   v o ltag e   an d   wh e n   th in d u c tan ce   u n iq u el y   d ep e n d s   o n   t h e   m ag n etic  f lu x   .   Me asu r em e n ts   s h o th at  wh en   th g en e r alize d   r ea ctiv e   p o we r   Q d   b ec o m es  ze r o   [ 2 2 ] [ 2 3 ] ,   th m in im u m   r m s   cu r r en o c cu r s   also   wh en   th e   ab o v r elatio n s   ar n o n - u n iq u e.   R ea ctiv p o wer s   Q d   an d   Q i   ca n   b u s ed   to   d eter m in th c o n s tan p ar am eter s   L ,   C   o f   p a r allel  o r   s er ies  eq u iv alen cir cu it  o f   th r ec ei v er   [ 1 0 ] .   n ec ess ar y   co n d itio n   i s   th at  th v alu es  o f   Q d   an d   Q i   ar d i f f er en t,   wh ich   o cc u r s   wh en   th e   v o ltag e   an d   c u r r en t a r e   n o n - s in u s o id al.       4.   M E T H O DS  F O R   M E AS UR I NG   RE AC T I VE   P O W E I DIGIT AL   M E T E RS   Mo d er n   elec tr icity   m eter s   ar co m p o s ed   o f   a n alo g u e - to - d ig ital  co n v e r ter s   ( ADCs )   f o r   m ea s u r in g   in s tan tan eo u s   v o ltag an d   c u r r en v alu es,   an d   s ig n al  p r o c ess in g   u n it.  T h is   u n it  ca lc u lates  p o wer ,   en er g y ,   p o wer   f ac to r s ,   an d   o th er   p ar a m eter s ,   in clu d in g   th o s r elate d   to   p o wer   q u ality .   m eter   ca n   b im p lem en te d   as  s p ec ialized   in teg r ated   cir c u it  ( as  s h o wn   in   Fig u r es  5 ( a ) )   o r   as  co m b in atio n   o f   a   m icr o p r o ce s s o r   with   ADCs .   T h m icr o p r o ce s s o r   o r   co m p u tatio n al  u n it  ca n   b p r o g r am m e d   to   d eter m in r ea cti v p o wer   ( en er g y )   ac co r d in g   to   u s er   r eq u ir em e n t s .     Fo r   s in u s o id al  cu r r en an d   v o ltag wav ef o r m s ,   all  d ep en d e n cies  p r esen ted   in   t h p r ec ed i n g   s ec tio n   y ield   th id e n tical  v alu o f   r e ac tiv p o wer .   T h m ete r   m an u f ac tu r er   is   n o co n s tr ain ed   to   s p ec if ic  m eth o d   f o r   m ea s u r in g   r ea ctiv p o wer .   T h ey   ca n   ch o o s an y   d ep en d en cy   o r   im p lem e n th alg o r it h m   th at  is   s im p les t   to   im p lem en t,   p r o v id e d   it   s atis f ies  th estab lis h ed   d esig n   cr iter ia   ( e. g . ,   u tili za tio n   o f   a   co s t - ef f ec tiv e   m icr o p r o ce s s o r )   [ 2 4 ] [ 2 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 2 6 :   1 0 2 - 110   108   On s u ch   s tr aig h tf o r war d   alg o r ith m   in v o lv es  s h if tin g   th v o ltag s am p les  r elativ e   to   t h cu r r en t   s am p les  b y   an   am o u n co r r esp o n d in g   to   o n e - q u ar ter   o f   th p er io d   o f   th m e asu r e d   wav ef o r m ,   s ee     Fig u r 5 ( b ) .   T h is   9 0 - d eg r ee   p h ase  s h if b etwe en   cu r r en an d   v o ltag o cc u r s   ex clu s iv ely   at  th f u n d am en tal   f r eq u e n cy .   Fo r   h ar m o n ics,  th p h ase  s h if is   m u ltip lied   p r o p o r tio n ally ,   wh ich   r esu lts   in   f in al  v alu th at  is   th s u m   o f   t h f u n d am en tal  h a r m o n ic  r ea ctiv e   p o wer   a n d   th e   ac tiv o r   r ea ctiv e   p o wer   o f   th h ar m o n ics ( 2 7 ) .     4 = 1 ( ) ( 4 )  0 =   1 2 3 + 4 + 5   ( 2 7 )           ( a)   ( b )     Fig u r e.   5 .   R ea ctiv en e r g y   ( a)   I C   Fu n ctio n al  b lo ck   d iag r am   o f   en er g y   m eter in g   d ev ice  ADE 9 0 7 8     [ 2 7 ]   a n d   ( b )   r ea ctiv p o wer   ca lc u latio n   f r o m   9 0 º   p h ase  s h if t ( 2 7 ) ,   AD E 7 7 5 8   [ 2 8 ]       T h m ea s u r em en t b lo ck   o f   th e   in teg r ated   m eter   m ea s u r in g   r e ac tiv en er g y   f r o m   th "p o wer   tr ian g le"  in   ac co r d an ce   with   eq u atio n   ( 5 )   is   im p lem en ted   in   m an y   I C   lik [ 2 9 ] .   Dif f e r en ce s   in   th r esu lts   o f   m ea s u r in g   th r ea ctiv e n er g y   o f   o b jects,   r esu ltin g   f r o m   t h ca lcu latio n   alg o r ith m   u s ed   in   th m eter ,   ar d is cu s s ed   m an y   tim es  in   s cien tific   s tu d ies,  e. g . ,   [ 3 0 ] [ 3 3 ] .   Stan d ar d izatio n   r eq u ir em en ts   f o r   r ea ctiv en e r g y   m eter s   s tip u late   m etr o lo g ical  v er if icatio n   u n d er   s in u s o id al  co n d itio n s   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   Me ter s   in c o r p o r atin g   h ig h er - h ar m o n ic  f ilter s   ef f ec tiv ely   f u n ctio n   as  f u n d a m en tal - co m p o n en t   r ea ctiv e   e n er g y   m eter s ,   d is tin ct  f r o m   a ctiv en er g y   m eter s .   Oth er   ap p r o ac h es  to   m ea s u r in g   p o wer   an d   r ea ctiv en er g y   a r b ein g   u n d er tak e n   [ 3 4 ] [ 3 6 ] .   T h ey   h av n o y et  b ee n   im p lem e n ted   in   co m m er cial  r ea ctiv en er g y   m ete r s .   Similar ly ,   th r ec o m m en d a tio n s   o f   th I E E E     1459 - 2 0 1 0   s tan d ar d   [ 1 7 ]   h av n o t b ee n   im p lem en ted .       5.   CO NCLU SI O N   T h er is   n o   u n iv er s ally   ac ce p ted   th eo r y   o f   r ea cti v p o wer   f o r   n o n - s in u s o id al  cu r r en a n d   v o ltag e   wav ef o r m s .   Fu n d am en tal   r ea c tiv en er g y   m eter s   ar u s ed   to   ac co u n f o r   r ea ctiv en er g y .   T h m eter s   s h o u l d   u s r ea ctiv p o wer   m ea s u r em en alg o r ith m   th at  co n s id e r s   d is to r ted   wav ef o r m s .   u n iq u d ef in itio n   o f   ad d itiv r ea ctiv p o wer ,   co v er in g   n o n - s in u s o id al,   p e r io d ical   wav ef o r m s ,   is   o b tain ed   b y   r e p lacin g   th cu r r en t   in   th eq u atio n   ( th s ca lar   p r o d u ct  o f   v o ltag an d   cu r r e n t)   d ef in in g   ac tiv p o wer   with   s p ec ial  o r th o g o n al   f u n ctio n     d e r iv ativ o f   cu r r en t o r   v o ltag e.   Geo m etr ically ,   th s ca lar   p r o d u ct  o f   v o ltag an d   cu r r e n d er iv ativ is   th s u r f ac ar ea   o f   th lo o p   f o r m ed   b y   th e   o b ject  c h ar ac te r is tic  in   cu r r e n t - v o ltag e   co o r d in ates  ( i,  u ) .   I f   th l o o p   ar ea   i n   co o r d in ates  i,  u d iv id ed   b y   2   is   ad o p ted   as  th g en er alize d   d e f in itio n   o f   r ea ctiv p o wer   f o r   p er io d ical  wav ef o r m s ,   th en   th e   p r ev io u s ly   d ef in e d   r ea ctiv e   p o wer   f o r   s in u s o id al  v o ltag a n d   cu r r en wav e f o r m s   will  b e   i ts   s p ec ial  ca s e.   T h ze r o   v al u o f   th e   r ea ctiv p o wer   Q d   o f   th o b ject  in d icate s   th at  th e   r m s   cu r r en i n   th is   o b ject  h as  r ea ch e d   its   m in im u m .   T h is   s tate  ca n   b ac h iev ed   b y   co n n ec tin g   a   ca p ac i to r     s im p le  p ass iv co m p en s ato r .         F UNDING   I NF O R M A T I O   T h is   r esear ch   was  s u p p o r ted   b y   r esear ch   f u n d s   o f   th Fac u lty   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   W r o claw   Un iv er s ity   o f   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y   ( 2 0 2 5 ) .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Gen era liz a tio n   o f rea ctive   p o w er d efin itio n   fo r   p erio d ica l wa ve fo r ms   ( Grz eg o r z   K o s o b u d z ki )   109   AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th C o n t r ib u to r   R o les  T a x o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize   in d iv i d u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Gr ze g o r Ko s o b u d z k i                               L eszek   Ł ad n iak                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   Data   av ailab ilit y   is   n o a p p li ca b le  to   th is   p ap er   as  n o   n e d ata  wer c r ea ted   o r   an al y ze d   in   t h is   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   I EC ,   I EC   6 2 0 5 3 - 2 3 : 2 0 2 0 ,   El e c t r i c i t y   m e t e r i n g   e q u i p me n t   -   P a r t i c u l a r   r e q u i r e m e n t -   P a r t   2 3 :   S t a t i c   me t e r s   f o r   r e a c t i v e   e n e r g y   ( c l a ss e 2   a n d   3 ) ,   I n t e r n a t i o n a l   E l e c t ro t e c h n i c a l   C o m m i ss i o n .   2 0 2 0 .   [ 2 ]   Eu r o p e a n   C o m mi t t e e   f o r   E l e c t r o t e c h n i c a l   S t a n d a r d i z a t i o n ,   EN   I EC   6 2 0 5 3 - 2 4 : 2 0 2 1 :   E l e c t r i c i t y   me t e r i n g   e q u i p men t   -   P a r t i c u l a r   r e q u i r e m e n t -   P a r t   2 4 :   S t a t i c   m e t e r s   f o r   f u n d a m e n t a l   c o m p o n e n t   r e a c t i v e   e n e r g y   ( c l a sses   0 , 5 S ,   1 S ,   1 ,   2   a n d   3 ) .   2 0 2 1 .   [ 3 ]   P .   M a k l e a n d   A .   B i e ń ,   R e a c t i v e   e n e r g y   me a su r e me n t i ssu e i n   t h e   a s p e c t   o f   l e g a l   r e g u l a t i o n s,   Prz e g l a d   E l e k t ro t e c h n i c z n y v o l .   1 0 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 0 9 1 1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 5 1 9 9 / 4 8 . 2 0 2 4 . 1 2 . 2 4 .   [ 4 ]   F .   M o n t o y a ,   A c t i v e ,   r e a c t i v e ,   a n d   a p p a r e n t   p o w e r   i n   e l e c t r i c   c i r c u i t w i t h   n o n - si n u so i d a l   w a v e f o r ms  o f   c u r r e n t   a n d   v o l t a g e ,   Przeg l ą d   El e k t ro t e c h n i c z n y ,   n o .   7 -- 8 ,   2 0 2 3 .   [ 5 ]   L.   S .   C z a r n e c k i ,   C u r r e n t s’   p h y si c a l   c o m p o n e n t ( C P C )   c o n c e p t :   A   f u n d a me n t a l   o f   p o w e r   t h e o r y ,   i n   I S N C C   2 0 0 8 :   9 t h   C o n f e re n c e - S e m i n a r ,   Pr o c e e d i n g o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   S c h o o l   o n   N o n si n u so i d a l   C u rre n t a n d   C o m p e n s a t i o n ,   2 0 0 8 ,   p p .   1 1 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I S N C C . 2 0 0 8 . 4 6 2 7 4 8 3 .   [ 6 ]   L.   S .   C z a r n e c k i   a n d   T .   S w i e t l i c k i ,   P o w e r i n   n o n s i n u s o i d a l   n e t w o r k s :   t h e i r   i n t e r p r e t a t i o n ,   a n a l y si s,   a n d   me a su r e me n t ,   I EE T ra n s a c t i o n o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a su r e m e n t ,   v o l .   3 9 ,   n o .   2 ,   p p .   3 4 0 3 4 5 ,   1 9 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 1 9 . 5 2 5 1 2 .   [ 7 ]   A .   Ei g e l e s   Em a n u e l ,   P o w e r i n   n o n si n u s o i d a l   s i t u a t i o n s   a   r e v i e w   o f   d e f i n i t i o n s   a n d   p h y s i c a l   mea n i n g ,   I EE E   T ra n sa c t i o n s   o n   Po w e r D e l i v e r y ,   v o l .   5 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 7 7 1 3 8 9 ,   1 9 9 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 6 1 . 5 7 9 8 0 .   [ 8 ]   L.   S .   C z a r n e c k i ,   C o mm e n t o n   a p p a r e n t   p o w e r     a   mi s l e a d i n g   q u a n t i t y   i n   t h e   n o n si n u s o i d a l   p o w e r   t h e o r y :   a r e   a l l   n o n si n u s o i d a l   p o w e r   t h e o r i e d o o me d   t o   f a i l ? ,   E u r o p e a n   T r a n s a c t i o n o n   E l e c t r i c a l   Po w e r ,   v o l .   4 ,   n o .   5 ,   p p .   4 2 7 4 3 2 ,   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e t e p . 4 4 5 0 0 4 0 5 1 8 .   [ 9 ]   P .   S .   F i l i p s k i ,   Y .   B a g h z o u z ,   a n d   M .   D .   C o x ,   D i s c u s si o n   o f   p o w e r   d e f i n i t i o n c o n t a i n e d   i n   t h e   i e e e   d i c t i o n a r y ,   I EE E   T ra n s a c t i o n o n   P o w e r De l i v e r y ,   v o l .   9 ,   n o .   3 ,   p p .   1 2 3 7 1 2 4 4 ,   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 6 1 . 3 1 1 1 4 9 .   [ 1 0 ]   N .   L.   K u st e r a n d   W .   J .   M .   M o o r e ,   O n   t h e   d e f i n i t i o n   o f   r e a c t i v e   p o w e r   u n d e r   n o n - si n u s o i d a l   c o n d i t i o n s,”   I EE T ra n s a c t i o n o n   Po w e Ap p a ra t u s   a n d   S y s t e m s ,   v o l .   P A S - 9 9 ,   n o .   5 ,   p p .   1 8 4 5 1 8 5 4 ,   1 9 7 9 .   [ 1 1 ]   D .   S h a r o n ,   P o w e r   f a c t o r   d e f i n i t i o n s   a n d   p o w e r   t r a n sf e r   q u a l i t y   i n   n o n s i n u s o i d a l   s i t u a t i o n s ,   I EEE   T ra n sa c t i o n s   o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   M e a s u rem e n t ,   v o l .   4 5 ,   n o .   3 ,   p p .   7 2 8 7 3 3 ,   1 9 9 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 1 9 . 4 9 4 5 8 9 .   [ 1 2 ]   Z.   S o ł j a n ,   M .   Z a j k o w sk i ,   a n d   A .   B o r u si e w i c z ,   R e a c t i v e   p o w e r   c o m p e n s a t i o n   a n d   d i s t o r t i o n   p o w e r   v a r i a t i o n   i d e n t i f i c a t i o n   i n   e x t e n d e d   b u d e a n u   p o w e r   t h e o r y   f o r   si n g l e - p h a se   sy s t e ms ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p .   2 2 7 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 7 0 1 0 2 2 7 .   [ 1 3 ]   V .   G .   S m i t h ,   R e a c t i v e   a n d   f i c t i t i o u p o w e r ,   B u c h a r e s t ,   2 0 1 3 .   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / e e . 1 9 3 3 . 6 4 3 0 7 3 0 .   [ 1 4 ]   M .   I l i o v i c i ,   Th e   d e f i n i t i o n   a n d   m e a s u r e me n t   r e a c t i v e   p o w e r   a n d   e n e r g y ,   Bu l l e t i n   d e   l a   S o c i é t é   Fr a n ç a i s e   d e El e c t r i c i e n s ,   v o l .   5 ,   p p .   9 3 1 9 5 6 ,   1 9 2 5 .   [ 1 5 ]   G .   K o so b u d z k i ,   Z .   N a w r o c k i ,   a n d   J.  N o w a k ,   M e a su r e   o f   e l e c t r i c   r e a c t i v e   p o w e r ,   Me t r o l o g y   a n d   Me a su r e m e n t   S y s t e m s ,   v o l .   1 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 1 1 4 9 ,   2 0 0 5 .   [ 1 6 ]   D .   D u sz a   a n d   G .   K o s o b u d z k i ,   R e a c t i v e   p o w e r   m e a s u r e me n t b a se d   o n   i t g e o me t r i c a l   i n t e r p r e t a t i o n ,   i n   2 0 1 8   1 4 t h   S e l e c t e d   I ssu e o f   E l e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   El e c t r o n i c s ,   WZ EE  2 0 1 8 ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W ZEE . 2 0 1 8 . 8 7 4 9 1 1 8 .   [ 1 7 ]   A .   E.   E ma n u e l ,   S u m mary   o f   I EEE   st a n d a r d   1 4 5 9 :   D e f i n i t i o n s   f o r   t h e   m e a s u r e me n t   o f   e l e c t r i c   p o w e r   q u a n t i t i e s   u n d e r   s i n u s o i d a l ,   n o n s i n u s o i d a l ,   b a l a n c e d ,   o r   u n b a l a n c e d   c o n d i t i o n s ,   I E EE  T r a n s a c t i o n o n   I n d u st r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 0 ,   n o .   3 ,   p p .   8 6 9 8 7 6 ,   2 0 0 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI A . 2 0 0 4 . 8 2 7 4 5 2 .   [ 1 8 ]   M .   Er h a n   B a l c i   a n d   M .   H a k a n   H o c a o g l u ,   Q u a n t i t a t i v e   c o m p a r i so n   o f   p o w e r   d e c o mp o si t i o n s,   El e c t ri c   P o w e S y st e m s R e se a r c h v o l .   7 8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 1 8 3 2 9 ,   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e p sr . 2 0 0 7 . 0 2 . 0 1 0 .   [ 1 9 ]   W .   S h e p h e r d   a n d   P .   Za k i k h a n i ,   S u g g e s t e d   d e f i n i t i o n   a n d   p o w e r   f a c t o r   i mp r o v e m e n t   i n   n o n l i n e a r   sy s t e ms ,   Pro c e e d i n g o f   t h e   I n st i t u t i o n   o f   El e c t ri c a l   E n g i n e e rs ,   v o l .   1 1 9 ,   p p .   1 3 6 1 1 3 6 2 ,   1 9 7 2 .   [ 2 0 ]   D .   S h a r o n ,   R e a c t i v e - p o w e r   d e f i n i t i o n a n d   p o w e r - f a c t o r   i mp r o v e me n t   i n   n o n l i n e a r   s y s t e ms ,   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   I n st i t u t i o n   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e rs ,   v o l .   1 2 0 ,   n o .   6 ,   p p .   7 0 4 7 0 6 ,   1 9 7 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / p i e e . 1 9 7 3 . 0 1 5 5 .   [ 2 1 ]   G .   S u p e r t i   F u r g a   a n d   L .   P i n o l a ,   Th e   mea n   g e n e r a l i z e d   c o n t e n t :   a   c o n s e r v a t i v e   q u a n t i t y   i n   p e r i o d i c a l l y f o r c e d   n o n l i n e a r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   1 Feb r u ar y   20 2 6 :   1 0 2 - 110   110   n e t w o r k s,”   E u ro p e a n   T r a n s a c t i o n o n   El e c t r i c a l   P o w e r ,   v o l .   4 ,   n o .   3 ,   p p .   2 0 5 2 1 2 ,   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e t e p . 4 4 5 0 0 4 0 3 0 5 .   [ 2 2 ]   G .   S u p e r t i   F u r g a ,   S e a r c h i n g   f o r   a   g e n e r a l i z a t i o n   o f   t h e   r e a c t i v e   p o w e r     a   p r o p o s a l ,   E u r o p e a n   T r a n s a c t i o n s   o n   E l e c t r i c a l   Po w e r ,   v o l .   4 ,   n o .   5 ,   p p .   4 1 1 4 1 7 ,   1 9 9 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / e t e p . 4 4 5 0 0 4 0 5 1 5 .   [ 2 3 ]   G .   K o so b u d z k i ,   D .   D u sz a ,   M .   P .   C i u r y s,  a n d   A .   L e i c h t ,   R e a c t i v e   p o w e r   c o mp e n sat i o n   f o r   si n g l e - p h a se  A C   m o t o r u s i n g   i n t e g r a l   p o w e r   t h e o r y ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 0 ,   p .   2 6 4 1 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 8 1 0 2 6 4 1 .   [ 2 4 ]   K .   D e mer d z i e v   a n d   V .   D i m c h e v ,   R e a c t i v e   p o w e r   a n d   e n e r g y   i n st r u me n t p e r f o r ma n c e   i n   n o n - s i n u s o i d a l   c o n d i t i o n s   r e g a r d i n g   d i f f e r e n t   p o w e r   t h e o r i e s ,   Me a s u rem e n t   S c i e n c e   Re v i e w ,   v o l .   2 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 9 3 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 4 7 8 / msr - 2 0 2 3 - 0 0 0 3 .   [ 2 5 ]   K .   G .   K o u k o u v i n o s,  G .   K .   K o u k o u v i n o s,  P .   C h a l k i a d a k i s,  S .   D .   K a mi n a r i s,  V .   A .   O r f a n o s,   a n d   D .   R i m p a s ,   Ev a l u a t i n g   t h e   p e r f o r m a n c e   o f   smar t   m e t e r s:   i n si g h t i n t o   e n e r g y   m a n a g e me n t ,   d y n a m i c   p r i c i n g   a n d   c o n su mer  b e h a v i o r ,   Ap p l i e d   S c i e n c e s   ( S w i t zer l a n d ) ,   v o l .   1 5 ,   n o .   2 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 5 0 2 0 9 6 0 .   [ 2 6 ]   G .   M i y a sa k a   e t   a l . ,   A n a l y s i o f   r e a c t i v e   e n e r g y   me a su r e me n t   me t h o d u n d e r   n o n - si n u so i d a l   c o n d i t i o n s,”   I EE L a t i n   Am e ri c a   T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   1 0 ,   p p .   2 5 2 1 2 5 2 9 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TLA . 2 0 1 8 . 8 7 9 5 1 3 1 .   [ 2 7 ]   A D E9 0 7 8   -   H i g h   p e r f o r ma n c e   p o l y p h a se   e n e r g y   me a su r e me n t   I C     D a t a   S h e e t .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / w w w . a n a l o g . c o m / m e d i a / e n / t e c h n i c a l - d o c u m e n t a t i o n / d a t a - s h e e t s/ A D E9 0 7 8 . p d f .   [ 2 8 ]   A D E7 8 7 8   P o l y   p h a se  m u l t i f u n c t i o n   e n e r g y   m e t e r i n g   I C   w i t h   t o t a l   a n d   f u n d a me n t a l   p o w e r s.”   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / w w w . a n a l o g . c o m / me d i a / e n / t e c h n i c a l - d o c u me n t a t i o n / d a t a - s h e e t s / A D E 7 8 5 4 _ 7 8 5 8 _ 7 8 6 8 _ 7 8 7 8 . p d f .   [ 2 9 ]   C S 5 4 6 3   -   S i n g l e   P h a s e ,   b i - d i r e c t i o n a l   p o w e r / e n e r g y   I C   -   D a t a   S h e e t .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / st a t i c s. c i r r u s.c o m / p u b s/ p r o D a t a sh e e t / C S 5 4 6 3 _ F 4 . p d f .   [ 3 0 ]   P .   S .   F i l i p sk i   a n d   P .   W .   La b a j ,   E v a l u a t i o n   o f   r e a c t i v e   p o w e r   me t e r i n   t h e   p r e se n c e   o f   h i g h   h a r mo n i c   d i st o r t i o n ,   I EEE   T ra n s a c t i o n o n   P o w e r De l i v e r y ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 7 9 3 1 7 9 9 ,   1 9 9 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 6 1 . 1 5 6 9 8 0 .   [ 3 1 ]   A .   C a t a l i o t t i ,   V .   C o se n t i n o ,   a n d   S .   N u c c i o ,   S t a t i c   m e t e r s   f o r   t h e   r e a c t i v e   e n e r g y   i n   t h e   p r e s e n c e   o f   h a r m o n i c s :   A n   e x p e r i me n t a l   met r o l o g i c a l   c h a r a c t e r i z a t i o n ,   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a su reme n t ,   v o l .   5 8 ,   n o .   8 ,   p p .   2 5 7 4 2 5 7 9 ,   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 0 9 . 2 0 1 5 6 3 3 .   [ 3 2 ]   L.   R .   S o u z a ,   R .   B .   G o d o y ,   M .   A .   d e   S o u z a ,   L.   G .   J u n i o r ,   a n d   M .   A .   G .   d e   B r i t o ,   S a m p l i n g   r a t e   i m p a c t   o n   e l e c t r i c a l   p o w e r   mea s u r e me n t b a se d   o n   c o n ser v a t i v e   p o w e r   t h e o r y ,   En e r g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 9 ,   p .   6 2 8 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 1 9 6 2 8 5 .   [ 3 3 ]   G .   L.   X a v i e r   e t   a l . ,   A n   u p d a t e   o n   t h e   p e r f o r ma n c e   o f   r e a c t i v e   e n e r g y   me t e r u n d e r   n o n - s i n u s o i d a l   c o n d i t i o n s,   E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 2 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 8 1 1 8 9 1 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 2 0 2 - 0 2 0 - 0 0 9 7 0 - 3.   [ 3 4 ]   N .   I .   S c h u r o v ,   S .   V   M y a t e z h ,   A .   V   M y a t e z h ,   B .   V   M a l o z y o m o v ,   a n d   A .   A .   S h t a n g ,   I n a c t i v e   p o w e r   d e t e c t i o n   i n   A C   n e t w o r k ,   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   El e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e En g i n e e ri n g ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   9 6 6 9 7 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 1 i 2 . p p 9 6 6 - 9 7 4 .   [ 3 5 ]   G .   A n u   a n d   F .   M .   F e r n a n d e z ,   R e a c t i v e   p o w e r   mea su r e me n t   i n   p o w e r   s y st e ms  w i t h   h a r mo n i c   c u r r e n t s ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C EEI C T6 1 5 9 1 . 2 0 2 4 . 1 0 7 1 8 4 3 4 .   [ 3 6 ]   M .   K .   I k r a m,   M .   S .   J.   A sg h a r ,   M .   S e y e d ma h m o u d i a n ,   S .   M e k h l i l e f ,   A .   S t o j c e v sk i ,   a n d   A .   A l - A ssaf,   A d v a n c e d   r e a l   a n d   r e a c t i v e   p o w e r   mea s u r e m e n t   u si n g   a n a l o g   mu l t i p l i e r   a n d   p h a se - c o n t r o l l e d   sw i t c h i n g   t e c h n i q u e ,   S e n s o rs  a n d   Ac t u a t o rs  A:   Ph y s i c a l ,   v o l .   3 7 8 ,   p .   1 1 5 8 1 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s n a . 2 0 2 4 . 1 1 5 8 1 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       G r z e g o r z   K o so b u d z k         re c e iv e d   a   M a ste o f   S c ien c e   d e g re e   i n   e lec tro n ics   in   1 9 9 9   fro m   Wr o c law   Un iv e rsity   o S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   a n d   a   P h . D.  d e g re e   in   e lec tri c a e n g in e e rin g   in   2 0 0 4 .   He   c u rre n tl y   wo r k a t h e   F a c u l ty   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g .   He   is   a   c o - c re a to o t h e   Re se a rc h   Lab o r a to ry   a c c re d it e d   ( 2 0 0 4   -   2 0 1 6 )   b y   th e   P o li s h   Ce n tre  f o r   Ac c re d it a ti o n ,   m e e ti n g   t h e   re q u ir e m e n ts  o th e   P EN  1 7 0 2 5   sta n d a rd .   F r o m   2 0 0 4   t o   2 0 1 2 ,   h e   se rv e d   a th e   Tec h n ica M a n a g e r,   a n d   sin c e   2 0 1 2 ,   a th e   h e a d   o lab o ra t o ry .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   e lec tro m a g n e ti c   c o m p a ti b il i ty ,   a ss e ss m e n a n d   im p ro v e m e n o f   p o we q u a li ty ,   m e tro lo g y   o e lec tri c   p o we q u a li ty ,   a c ti v e   a n d   re a c ti v e   e n e rg y   m e ters ,   re a c ti v e   p o we r   c o m p e n sa ti o n ,   p o we li n e   c o m m u n ica ti o n   ( P LC),   EM C   in   ra il wa y   p o we s u p p ly .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il g rz e g o rz . k o so b u d z k i@p wr.e d u . p l .         Le sz e k   Ła d n i a k           wa b o rn   in   Wr o c law   in   P o lan d ,   o n   M a rc h   7 ,   1 9 5 5 .   He   c o m p lete d   h is  b a c h e lo r’s  a n d   m a ste r’s  stu d ies   in   1 9 8 0   a t h e   F a c u l ty   o El e c tri c a En g i n e e rin g   a Wr o c law   Un iv e rsit y   o Tec h n o l o g y .   He   re c e iv e d   P h . D .   i n   e n g i n e e rin g   in   1 9 8 8   f o t h e   d isse rtatio n   ti tl e d :   S tatisti c a d e c isio n   m e th o d   f o e v a lu a ti o n   o m e a su rin g   a l g o ri th m f o r   d ig it a d istan p ro tec ti o n s .   I n   2 0 0 6   h e   c o m p lete d   p o st - g ra d u a t e   stu d ies   a th e   F a c u lt y   o f   P h y sic a t   t h e   Un i v e rsity   o f   Wa rsa w.  Be twe e n   2 0 1 1 - 1 2   h e   wa e m p lo y e d   b y   th e   c o m p a n y   In g e n ieria   IDO M   I n tern a ti o n a l   S . A.  t o   d e sig n   a   c o n c e p t   o f   c o n st ru c ti n g   p o we s y ste m fo r   h ig h - sp e e d   r a il   trac ti o n Wr o c law   -   P o z n a n - Wars z a wa   a n d   a n a ly se d   th e ir  imp a c o n   t h e   n a ti o n a e n e rg y   s y ste m .   He   sp e c ialize in   issu e re latin g   to   e lec t rica p o we e n g i n e e rin g ,   i n   p a rti c u lar  o si g n a p ro c e ss in g   f o r   sy ste m   p r o tec ti o n   a n d   p o we q u a li ty .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t   e m a il les z e k . lad n iak @p wr.e d u . p l .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.