关于发电机和电网无功功率的疑问

发电机与电网的能量转换究竟是怎么样的？
有功功率是由发电机原动机的机械能转换而来，那么无功功率是从哪里来的？
是不是发电机转子励磁电流的能量最后转化为了无功功率，还是无功功率也是从原动机机械能来的？
既然说无功功率是不会被消耗的，那么为什么发电机需要持续发出无功功率呢？
无功功率是不是只是在发电机与电网之间转换始终不会被消耗？
发电机的励磁输入发电机的能量最终转变成了什么？

1、在电网对用户输电的过程中，电网要提供给负载的电功率有两种：有功功率和无功功率。有功功率（p)是指保持设备运转所需要的电功率，也就是将电能转化为其它形式的能量（机械能，光能，热能等）的电功率；而无功功率（Q）是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
2、无功功率比较抽象，它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换，在电气设备（电路系统）中建立和维护磁场的功率。它不表现对外做功，由电能转化为磁能，又由磁场转化为电能，周而复始，并无能量损耗。特别指出的是无功功率并不是无用功，只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量，作用却十分重要。
3、电机运行需要旋转磁场，就是靠无功功率来建立和维护的，有了璇转的磁场，才能使转子转动，从而带动机械的运行。变压器也需要无功功率，才能使一次线圈产生磁场，二次线圈感应出电压，凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场，然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率，没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作，所有设备中的磁场无法建立，电气设备也就不会运行。因此供电系统中除了对用户提供有功功率，还要提供无功功率，两者缺一不可，否则电气设备将无法运行。

从物理结构来说，发电机的定子和转子除了是一个原动力的拖动外，是完全独立、互不干扰的两部分；
发电机的定子是有功源，产生感应电动势、电流，在原动力的拖动下，向外输出交流电的有功，由原动力（油量、气量、风量、水量等）决定有功功率的大小。
发电机的转子是无功源、绕组从外部引入直流电建立磁场，在原动力的拖动下，向外输送交流电的无功，由输入转子的直流电大小决定无功功率的大小。
从电磁原理来说，转子和定子又是紧密联系的，发电机的有功和无功都是由定子输出的，转子的力矩决定有功功率的大小，转子线圈的直流电流决定无功功率的大小。

在电力系统中，发电机的励磁电流，最终转化为无功。 无功是否产生与负载的性质有关。 假设负载中有电感和电容，这些元器件需要消耗功率变成储存的能量（电容储存电能，电感储存磁场能），但这些能量不是真正被消耗掉，只是暂时存储而已，所以这部份能量（除以时间）叫作无功功率。 发电机无功产生的原因就是看负载的情况，如果说负载需要无功用于储能，发电机就会发出无功，例如变压器工作时，它的原、副边线圈需要通过磁场来传递能量，那这个磁场只是作为传递的媒介，不真正消耗功率（如转换成热能），所以它只是利用这部份能量用于产生磁场，即它消耗无功用于建立磁场。