电力计量中电力谐波的影响与有效措施

王精变

[摘 要]近年来，我国电力技术发展迅速，对解决电力谐波对电力计量表准确性的影响也有深入研究。我国属于发展中国家，无论是发电设备还是用电设备技术参差不齐，这也是导致谐波对电力计量影响较大的原因。随着我国市场经济的不断深入和电力体制改革的推进，提高电力计量的准确性和精确性，已经成为电力公司重点研究的课题，而电力谐波对电力计量的影响，及谐波技术在电力计量中的应用，更是成为提高电力计量准确性的关键。

[关键词]电力计量；电力谐波；影响；措施

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0120-01

随着经济的发展，在人们的工作与生活当中非线性负荷电力设备越来越多，导致谐波也呈上升趋势，电力系统谐波会电力计量的准确性，造成计量出现误差，影响了用户的切身利益和电力企业的经济效益，加强对电力谐波的研究具有十分重要的意义。本文对电力谐波的产生原因、电力系统谐波对电力计量准确性的影响、电力系统谐波对电力计量合理性的影响、谐波电力计量中的应用及发展等进行了分析和探讨。

1 产生电力谐波的原因

发生谐波现象可从几种因素进行讨论：首先，质量越好的电源出现此情况的几率就越小，如果想要消除谐波现象的物理前提是铁芯位置和间距在几何上完全完美。实际上这是不可能发生的，另外发电过程不是完全真空的，也不可能没有消极因素存在，多好的机器都会存在谐波，只是量多量少的问题。总的来说这部分的谐波不算太多。其次，变压设备对也是谐波产生的场所之一。在设备中的铁芯过电量达到上限，并且电流路线不是平滑的。对于节省开销的考虑，所以变压设备的工作磁是直接处于饱和位置上的，通过磁场的电流因此不会平稳均匀，铁芯的饱和程度与谐波产生的程度是成正相关的，这有一定的规律，是饱和度引起工作点的变化进而引起谐波的强度，前者越强，后者被引起也越强。再次，用电设备引发谐波，此种谐波的产生主要是因为晶体闸管整流设备引起。

2 电力计量系统中电力谐波对计量的影响

电力系统正常运行中大量谐波的存在，不但会对电力设备、用电客户和通信线路造成不良影响，而且还会影响到常用仪器、仪表的测量、计量，这其中就包含着对电表准确计量的影响，下面笔者主要对电感式电表、电子式电表在电力谐波影响下计量准确性的变化进行分析。

2.1 对电感式电表的影响

电感式的电表在工作时，主要是通过电磁感应来产生推动器件运行的力矩，进而完成电能的计量。在工作进行过程中电压线圈产生的电流磁通主要有两部分组成，一是，穿过铝盘通过回磁板形成工作磁通；二是，不穿过铝盘，二是通过左右的铁轭来自形成分工作的磁通。由于电压线圈与电流线圈所产生的是交变磁通，经过不同的位置穿过铝盘，就会在铝盘的不同位置形成感应电流，这种情况下，电流与磁场所产生的互相作用就会推动铝盘的运转，负载与铝盘的运转的功率是呈正相关的关系。电磁感应式的电表设计大多都是由基波为基础的，因谐波与基波进行融合后形成的电流与电压是畸形的状态，其导致电感式电表的误差率就会降低，所以，谐波在电量计量中会对电表的准确性具有不良的影响。

2.2 对电子式电表的影响

在电量计量过程中，相比与感应式电表，电子式电表中的计量误差对于频率的变化有所减少。但是以基波计量为标准的运行过程中，电子式电表计量中的误差要远比感应式电表的要大，这种状况就是由于电子式电表的制作原理决定的，普遍情况下，电表采用的主要方式是A/D其运行过程大多数情况下是：乘法器、处理器、显示输出，电表的设備是依据正弦50HZ并且在不超过相关国家规范与标准的情况下工作的。依据电子式电表的检测标准，电子式电表的电压以及流量所允许的市区准确性的正弦波是在所规定的范围内的，而且多次谐波将导致整个电表波形计量的超额，产生是数据失真进而引发乘法器的误差变大。

3 降低电力谐波对电力计量准确性的有效措施

针对电力谐波对电力计量过程中产生的不利的影响，笔者认为电力计量工作人员应该运用科学合理的方法降低电力谐波对电力计量产生的不良影响进行解决。笔者根据自身的实践经验以及结合对电力计量市场的调查研究对谐波在计量中的应用与发展从促进谐波在电力计量中科学合理运用、确立谐波计量的正确发展方向、顺应谐波电表的发展趋势三个方面提出合理化的建议，以供所需者进行参考。

3.1 促进谐波在电力计量中科学合理运用

在电力谐波的作用下，电力计量的方式一般分为三种形式：一是，电力计量人员可以对谐波进行忽略或者过滤，提高计量电表的抗干扰能力，只对基波的功率进行测量，这就是纯基波计量方法；二是，对电表功率的反应能力进行提升，促使电表显示出实际使用的电量，有利于电量统计的方便、快捷。这种方法直接把基波功率与谐波功率和在一起进行整体的计算，不对两者进行区分；三是，电力计量人员应该首先对基波功率与谐波功率进行科学的区分，在对基波功率与谐波功率进行分别的计量。

3.2 确立谐波计量的正确发展方向

现阶段，我国使用的是现代的电力计量方式即为全能计量了。全能计量是在基波与电力相对稳定的状况下进行，其准确度较高，假如电力计量系统遇到谐波的干扰，其干扰程度远远超过计量设备所承受的限度，电力人员进行计量的方式就会出现增大误差的现象，其准确性就会受到巨大的影响。为了杜绝电力计量误差较大的现象发生，计量表在未来的发展方向应该是将基波与谐波进行隔离，并对两者进行分别的计量。在电表的研究过程中，对电力系统进行科学的简化，对受到的谐波所影响的电表计量误差进行模型的建立，对误差形成的原因进行详细的分析，从而计量出电表受到谐波影响电流的具体额度。

3.3 顺应谐波电表的发展趋势

随着现代化科学技术的发展与进步，目前，专家根据谐波的特性已经研制出谐波电表。谐波电表，顾名思义，就是可以对谐波干扰进行准确计量的电表。谐波电表是在单片机技术看就开发的前提下研制出来，在研制工程中，科学家采用多种先进的技术，使谐波电表具备了把基波与谐波区别开来，并对两者进行分别计量的功能，而且还实现了有关各项电能的计量功能，其中包含：基波有功电能、实际消耗电能、总电能以及基波无功电能等。谐波电表的优势主要表现为谐波电能可以有效的避免由于电表内部零件失灵、倾斜度扩大、机械运转等因素引起的误差，但是，在目前还未形成科学合理的收费体系，因此，这种谐波电表的运用与推广在现阶段并不是十分广泛。

4 结语

谐波的存在在最初实际上是起负作用的。但是，它从相反角度推进了电表计量事业向着更全面更高级的方向发展，并引发了新的技术发现，这也许是谐波存在的意义所在，目前，谐波的数量和能量由于使用功率和使用者的数量在增加，由此产生的电流畸变所具有的阻力也在上升，这也推进了电表研究事业面临更加需要抉择的时期，对于功能强和精度高的设备有了更新的要求。对谐波的处理工艺是符合大的发展方向的，各单位人员应当积极配合，找到更加完整的处理方法并且将收费落到实处，找到适合我国国情的电表计量技术。

参考文献

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