谐波对电能计量装置的影响分析

刘志君

摘要：进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是电力行业以惊人的速度向前发展。电力工程谐波会导致电能在生产制造、运输和运用过程中效率降低，进而使电器产品产热太多、噪声过大、震动频繁并促进家用电器脆化，减少使用年限，有时候乃至产生损坏状况。另外还将造成串联谐振或并联谐振，造成其继电器失效甚至电能计量机器设备的精确度降低等。从而造成供电公司或客户的电能耗损提升，成本扩大。原文中在剖析电能表计量的基础上，剖析了谐波对电子式与电流的磁效应式电能表的计量影响，明确提出了谐波影响下电能计量设备的选用。

关键词：谐波;电能计量装置;影响

引言

电能计量体系基本上是由电量表、电压互感器等部分设备组成。各个本分对于基波基础下产生的差距对总体设计影响不大，但在谐波条件下，各分量会受到或多多少的影响。

1谐波对电能计量装置的影响

1.1谐波输出功率对感应电能表计量的影响

根据电子式电能表的有功功率电能的测算，当取样间隔时间t→0时，在方式上电能计量式与在谐波状况下有功功率电能基础理论关系式同样;在数值计算方法时因为电子式电能表的CPU可以将带有好几个不一样频率、按正弦函数规律性转变的工作电压和电流量的瞬时值各自取样并且做好计算，因而合理地记录了负荷的瞬时功率，亦即记录瞬间耗费的全部有功功率动能。电子式电能表完成记录负荷耗费基波和谐波总平均功率及电能量是行得通的。

1.2谐波对电能计量合理化的影响

由于谐波的影响，我国目前选用的全动能测量方法在准确性和合理性之间无法统一。例如，在非线性系统中，作为谐波“生产者”的离散系统用户，由于部分谐波进入电网，所支付的电费低于特定计量电能。这部分由波浪“生产者”造成的损害，必须由谐波“受害者”线性用户承担。显然，这是不科学的，也损害了电力系统的经济效益，不利于电网的安全和一切正常运行。

2电能计量合理化的优化措施

2.1贯彻落实管理方法

随着我国对电力工程计量层面的工作更加重视，在对计量设备及其相对应的监管运作系统软件开展管理方法时，应当依照相对应的管理制度做事，提升各个阶段的合理管理方法，那样能够在一定水平上减少矛盾频率的造成。在家家户户上都安装电能计量表，能够推动电力工程计量精确性的提高，而且还可以合理地防止窃电个人行为的发生。

2.2保证电能计量过程谐波使用的合理性

在电力谐波效率下，电能计量分为以下几类：（1）电能计量人员可以在电力系统中忽略或进行谐波的考虑，从而增加电能表的使用。抗干扰性能确保电能表只准确测量基波的输出功率。（2）合理提高电能表测量输出功率的响应能力，确保电能表能够计算出特定应用中的用电量百分比，提高用电统计分析的便利性和准确性。这种测量方法结合基波输出功率和谐波输出功率进行测量，在具体测量的整个过程中不做区分。（3）在具体测量的整个过程中，工作人员必须保证分部的基波输出功率和谐波输出功率可以建立，从而保证基波输出功率和谐波输出功率测量的准确性。

2.3应用频率陡降的电能表

频率陡降的电能表有当之无愧的基波电能表，由于谐波工作电压与电流量造成的谐波输出功率为离散系统负载，而其在预估过程中选用集线形工作电压和电流量来测算出相匹配的输出功率，因而谐波对其的影响水平相对性较低，这也在非常大水平上填补了全电子式电能表的缺陷。

2.4安装滤波器

为了实现防范配电系统谐波的作用，滤波器应该安装在非线性负荷侧母线上，利用固有的频率共振原理，可以实现吸收谐波源的目的。常用的谐波器包括两种类型，分别为调谐滤波器和高通滤波器。调谐滤波器主要的功能价值使可以协调某一级别的频率，并建立起为建立低阻通路，可以运用在幅值高的谐波滤波上，也可以运用在滤波器协调功能上;高通滤波器一般应用在抑制谐波功能上，可以调控更高层次的谐波或者福值更小的低次谐波上。

2.5优化计量方式

为了降低谐波对电能计量产生的影响，可通过优化计量方式、提高对计量方式的管理有效性，运用全能计量方式和基波电能计量方式两种不同方法展開深入研究。全能计量方式下，对于电能表的要求较高，需要电能表将基波电脑和所有的谐波电能准确、全面地反映出来，这样才能使电能计量受到的谐波影响降到最低，保证电能计量的准确性效果。针对线性用户电能表可以升级为电子式电能表，有效降低谐波对计量过程形成的影响，大大降低了电能计量可能发生的误差问题，甚至可以将误差降低到趋近于零。基波电能计量方式准确性较强，能够将基波有功功率和有功电能准确地表达出来，是一种高效的计量方式，利用基波电能计量方式展开电能计量工作的过程中，应保证该方式运用的准确性和合理性，将谐波有功功率剔除在外，进行电能计量，也就是说不管是非线性用户还是线性用户，利用基波电能计量方式进行电能计量工作时，电能表上只将W1反映了出来。由此可见两种电能表在有功电能的计量方面准确性均不足，因此必须要将专门的基波有功电能表配备其中，才能够采取这样的计量方式计量电能，抑制电源谐波，转换成有源滤波的方式，利用开关交换功能和PWM转换器的合理运用，能够达到有效的抑制谐波的作用，这样的方式能够使功率因数得到提高，强化了电能计量的准确性。

2.6自主创新有关技术性

随着当代科技进步的发展趋势，插卡电表的发生能够说成电力工程工作发展趋势的一个关键大转折。无线智能抄表系统软件的发生事实上是多种多样内容的融合，如通信技术，电能计量技术性及其计算机技术性等，这种技术性的运用完成了电力工程的综合性发展趋势。在信息收集工作上具备十分关键的功效。完成无线智能抄表系统软件，是必须通过一定媒介的，在其中关键运用到的媒介为低压电力载波及其光纤线网络系统等。

2.7增加换流装置相数

通过抑制电力斜坡，能够为电能计量的准确性提供保障，控制电力谐波给电能计量带来的负面影响，保证电能计量的准确率得到提高。通过加大换流装置的相数，能够起到良好的抑制谐波的作用，达到抑制谐波产生量的目的。因为谐波主要就是来源于换流装置，导致供电系统中发生了电力谐波，增加电力谐波，导致电能计量工作在后续的实际开展和实施中准确性不足。增加换流装置脉动数，同样能够降低谐波电流的有效值，因为换流装置与其交流侧和直流侧形成的谐波次数能够清除掉幅值较大的低频项，这样一来，电流谐波得到了有效的抑制，从换流装置这一源头做好了谐波的管控，抑制谐波产生，保证后续电能计量工作的准确率。

结语

在正常情况下，谐波背景不仅可能会直接影响输配电和设备的用电量，而且由于电力设备的正常工作也会导致使用者的无功功率值大大增加，除了会增加使用者的成本和日常生活费用外，还可能会对其他设备零部件造成很大的损坏。计量回路采用新型基波电能表，采用分频技术测量基波电能及谐波电能，实现了增强型非线性负荷接入方式。其中由于谐波引起的计量误差最有可能得到控制或降低，这样就很大程度上维护了供电各方及用电各方的利益。

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