諧波存在時的改進電能計量方法及其應用

江新達+方世明+董文杰

摘 要：在現(xiàn)階段，我國城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民用電量以及電氣設備不斷的增加，也是造成了現(xiàn)行的供電網(wǎng)絡中出現(xiàn)的數(shù)量巨大的諧波，諧波的大量存在嚴重影響了我國電網(wǎng)系統(tǒng)以及電力企業(yè)的管理。最為重要的是影響到了我國電力計量系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，在電量統(tǒng)計的階段出現(xiàn)的計量誤差，最終給電力企業(yè)帶來了巨大資金虧損，長此以往必將不利于電力部門的發(fā)展，同時也會影響我國經(jīng)濟的高速發(fā)展。由此本文就現(xiàn)階段電氣設備所產(chǎn)生的諧波對于電力系統(tǒng)電力計量的影響進行了分析研究，希望能夠為同類問題提供可借鑒的參考。

關(guān)鍵詞：諧波；電能計量；改進方法

電能的供應量能否滿足人民生活和工業(yè)生產(chǎn)的需求是體現(xiàn)我國經(jīng)濟發(fā)展水平的一個重要指標。因此電能是我國經(jīng)濟計算的重要依據(jù)，電能的計量準確性與和理性是銷售與購買的貿(mào)易結(jié)算中不可或缺的重要組成部分，因此，改進諧波存在時的電能計量方法，關(guān)系到各行各業(yè)的利益，對于研究電力系統(tǒng)中電能的計量技術(shù)具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 諧波的相關(guān)概念

諧波是指電流中所含有的，頻率為基波的整數(shù)倍的電量，或者說是對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。而從廣義方面看，在交流電網(wǎng)中，有效分量為工頻單一頻率，任何與工頻頻率不同的成分，都可以稱為諧波。諧波產(chǎn)生的原因，主要是由于正弦電壓加壓于非線性負載，基波電流發(fā)生畸變，從而產(chǎn)生諧波。諧波對于整個電力系統(tǒng)的危害都是非常巨大的，一是會降低系統(tǒng)容量，影響設別的穩(wěn)定運行，二是會加速設備老化，縮短設備的使用壽命，甚至可能造成設備的損壞，三是可能危害生產(chǎn)的穩(wěn)定和安全，四是可能增加附加損耗，造成計量和測量設備的顯示誤差，同時可能干擾通信設備的信號傳遞，對其造成損壞。因此，采取合理有效的措施，對諧波存在時的電能計量方法進行改進，保證電能計量安全，是非常重要的，需要電力工作人員的重視。

2 諧波存在時對電能計量的影響

2.1 損害設備

隨著電能的消耗量不斷擴大，諧波被大量應用到電網(wǎng)中，諧波對電力系統(tǒng)造成的危害也漸漸地體現(xiàn)出來了。諧波被應用到電力系統(tǒng)中，對各種設備、線路都會造成一定的危害，使它們損壞的越來越快、越來越嚴重，這樣會增加電力行業(yè)成本的輸入，減少他們的收益，而且還會導致電能的供應十分不穩(wěn)定，不利于工業(yè)的發(fā)展。

2.2 導致電路事故的發(fā)生

諧波被大量應用到電力系統(tǒng)中，有時會出現(xiàn)諧振的現(xiàn)象，而諧振經(jīng)常會導致電路事故的發(fā)生，使得電力行業(yè)對于各個工廠、每個行業(yè)的電能供應都不能繼續(xù)進行下去了，對整個社會的發(fā)展、社會的進步造成了一定的影響，甚至發(fā)生的電路事故還會對人們的生命安全造成一定的威脅。

2.3 對電能計量造成一定的誤差

諧波存在會對電能的計量造成一定的誤差。當諧波存在于基波電流以及基波電壓中的時候，電能表的轉(zhuǎn)盤阻抗會發(fā)生一定的變化，而這一變化，導致了電壓磁通、電流磁通都會隨之而發(fā)生變化，因此導致功率發(fā)生了改變，功率對于電能的計量有著十分重大的意義，所以說，諧波的存在會對電能的計量造成一定的誤差。

諧波的存在導致電能的計量出現(xiàn)誤差，會出現(xiàn)電能使用者多交或者是少交電費的情況，而這樣的情況的發(fā)生，不符合社會公平公正的發(fā)展的要求，不利于社會的穩(wěn)定，也不利于工業(yè)以及其他行業(yè)的發(fā)展，給社會造成一定的損失。

所以說，諧波的存在會對電能的計量造成很大的影響，要及時進行諧波存在時的改進電能計量方法的工作，盡可能的減少諧波被廣泛應用于電力系統(tǒng)中的危害，保證電力行業(yè)有充足的電能供應到消耗電能的各個部門，保證整個社會能夠平穩(wěn)的、快速的發(fā)展。

3 諧波大量存在情況下電力計量方法

諧波大量存在給供電系統(tǒng)帶來了重大的影響，尤其是影響到了居民用電量的統(tǒng)計，從而給供電企業(yè)造成的經(jīng)濟損失，影響了市場的正常運行，為此在電網(wǎng)部門、電力企業(yè)的工作中，要著力解決電網(wǎng)中諧波大量存在的問題。而要解決諧波問題首先就要求技術(shù)人員能夠充分的掌握什么是諧波，諧波是在什么情況下產(chǎn)生的，會具體影響到電網(wǎng)供電的哪些方面，整個電網(wǎng)系統(tǒng)中哪些電子設備、供電線路會受到損害，知己知彼方能百戰(zhàn)不殆。

3.1 將電力系統(tǒng)中的諧波數(shù)量降到最低

在電力系統(tǒng)中為了能夠使電力企業(yè)產(chǎn)生的電能充分的傳輸給居民，諧波在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中得到了十分廣闊的應用，但同時諧波也是一把雙刃劍，在促進了電能使用的同時也給供電計量帶來了影響，同時會損害供電設備、電路。針對諧波的這一成因，電力工作者可以從現(xiàn)行的生產(chǎn)設備入手，對使用中的電力設備、電力線路、電力傳輸系統(tǒng)進行整改，改變以往電力傳輸系統(tǒng)對于諧波的依賴，切實的改變電路中負載的具體數(shù)值的特征，在保證電力正常使用的情況下降低諧波，并且采用這種方式不僅能夠促進點亮的統(tǒng)計工作，也能夠有效的降低系統(tǒng)中的諧波給電氣設備、供電線路所帶來的影響，能夠子保障電廠既得收益的同時降低運營成本。由此可將，降低電力系統(tǒng)中的諧波存在數(shù)量才是根治諧波帶來的電力計量誤差的根本解決辦法，從另一個角度來看，諧波數(shù)量的降低也標志著我國電力行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、管理水平的上升。

3.2 智能電表的更新?lián)Q代

諧波的大量存在之所以能夠?qū)ΜF(xiàn)行電力計量產(chǎn)生較大的原因，還包括諧波的大量存在對電網(wǎng)產(chǎn)生影響并且最終影響到了電網(wǎng)終端電表的統(tǒng)計工作，我國正在使用的電表是全電子電表，而這種電表在使用過程中主要存在的誤差來源就是點積算法所帶來的，而針對于這種情況就要從算法的方面著手解決問題，要充分的掌握諧波類型，在基于掌握諧波類型的基礎(chǔ)上進行相應算法的研究。為了能夠有效的降低算法對于電力計量的影響，我國的部分地區(qū)已經(jīng)開始使用新型的智能電表，這種電表能夠在很大程度上降低底諧波所帶來的影響，但是這種電表在計量法方式上較為復雜，只能夠由專業(yè)的電力技術(shù)人員進行相關(guān)操作，并且也由于電表的高端智能化所以成本較高，也是由于上述種種原因，使得這種電表的使用還只是停留在一些大型的企業(yè)之中。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)中所存在諧波問題，造成了電網(wǎng)部門以及電力企業(yè)的電力計量工作，使得電網(wǎng)部門以及電力企業(yè)蒙受了一定程度的經(jīng)濟損失，而在現(xiàn)今，電力儼然成為推動整個社會進步最為重要的能源，電力在網(wǎng)絡交易、電子科技、科研發(fā)展之中都是極其重要的，所以為了保證電力的持久、順暢供應就要保證電網(wǎng)部門以及電力企業(yè)能夠在有一個良好的經(jīng)營環(huán)境，保證其能夠充分、合理的的將產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成為收益。針對于大量存在的諧波對于電力計量的干擾就需要技術(shù)人員能夠掌握諧波干擾因素的成因原理、干擾方面并且最終達到解決的目的，現(xiàn)在主要的解決辦法首先是降低電網(wǎng)中的諧波數(shù)量，其次還可是使用智能電表。希望通過對于諧波問題的有效整改能夠促進我國電力系統(tǒng)的長遠發(fā)展。

參考文獻

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