功率、电能和需量三个概念通常会混为一谈，因此有必要讨论这三者之间的区别。
a. 功率是瞬时读数，电表提供的功率读数是当前的 Watt 流量，就象电流一样，功率是
即时测量的。在许多数字电表中，功率值的测量与计算其实是以1 秒钟为时段，因为计
算电压和电流的有效值需要一些时间，但是这个时段会很短以保证功率值的即时性。
b. 电能反映的是一段时间以来的增量，它是一个指定时段内功率的积分。电能是一个非
常重要的指标，因为所有计费数据都是以用电量为基础。
c. 一般电能的计量单位是 kWh，1kWh 代表1 小时的1kW 恒定负载，也就是说，如果传
送的功率(瞬时功率)为1,000W，负载使用了1 小时，那么负载就接收了1kWh 的电能。
如果另一负载有4000W 的恒定功率需量，使用了1 小时，那么负载就接收了4kWh 的电
能；如果使用了15 分钟，那么负载就接收了1kWh 的电能。
d. 图 C.7 代表一个功率图，由图示的功率值可以算出电能值。图示中假定功率值在测量
的每分钟都保持恒定，每个条代表一分钟的时间里的功率负载，而实际上，功率值是不
断变化的。
e. 图 C.7 的数据反映在表C.2 中以说明电能的计算方法。因为测量时间的步长是一分钟，
假设这一分钟内的负载是恒定的，我们可以将功率读数乘以1/60(分钟转换为小时)，得
出近似的电能值。
图 C.7：功率和时间的关系
|
时段(分钟) |
功率 (kW) |
电能 (kWh) |
累计电能 (kWh) |
|
1 |
30 |
0.50 |
0.50 |
|
2 |
50 |
0.83 |
1.33 |
|
3 |
40 |
0.67 |
2.00 |
|
4 |
55 |
0.92 |
2.92 |
|
5 |
60 |
1.00 |
3.92 |
|
6 |
60 |
1.00 |
4.92 |
|
7 |
70 |
1.17 |
6.09 |
|
8 |
70 |
1.17 |
7.26 |
|
9 |
60 |
1.00 |
8.26 |
|
10 |
70 |
1.17 |
9.43 |
|
11 |
80 |
1.33 |
10.76 |
|
12 |
50 |
0.83 |
12.42 |
|
13 |
50 |
0.83 |
12.42 |
|
14 |
70 |
1.17 |
13.59 |
|
15 |
80 |
1.33 |
14.92 |
表C.2：功率和电能与时间的关系
从表C.2 看出，图C.7 中的负载的累计电能值是14.92 kWh。
f. 需量值也是与时间有关的值，它是电能值的时间平均值。需量的实际单位是kWh，
但一般都简化成了kW，这样就更容易与功率混淆。不过需量不是瞬时值，计算需量值需
要电能值的累计读数(见图C.7)，还要将电能值转换为小时值。
举例的累计电能值是14.92 kWh，但是这个值是在15 分钟内测量的，要将这个值转
换成需量值就必须按60 分钟的标准。如果在以后的三个15 分钟时段里是重复同样的模式，
那么总的电能值就是乘以4 倍，即59.68kWh。计算15 分钟需量值也是同样的原理，举例
中的需量值是59.68kWh/hr，即59.68kWd。注意，功率的瞬时峰值的80kW，显然大于需
量值。
g. 图 C.8 为电能和需量的另一个举例，图中每个条代表15 分钟内消耗的电能，每个时
段的电能值一般在50-70kWh 的范围内，但是第7 个时段的电能急升100kWh 的峰值，这
就产生了一个很高的需量值。因为需量值等于每时段电能读数的倍，所以时段1 对应的需
量值是240kWh/hr，时段7 对应的需量值是400kWh/hr。图中的数据是需量的峰值，也是
收费单上的数。
图C.8：电能和需量
由上例可以看出，只有认清了功率、电能和需量之间的关系，才能对负载进行有效监控或
者监测电能的使用。
