諧波對電能計量裝置的影響分析

劉志君

摘要：進入新時期以來，我國各項事業(yè)均快速發(fā)展，取得了十分理想的成績，特別是電力行業(yè)以驚人的速度向前發(fā)展。電力工程諧波會導致電能在生產(chǎn)制造、運輸和運用過程中效率降低，進而使電器產(chǎn)品產(chǎn)熱太多、噪聲過大、震動頻繁并促進家用電器脆化，減少使用年限，有時候乃至產(chǎn)生損壞狀況。另外還將造成串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振，造成其繼電器失效甚至電能計量機器設(shè)備的精確度降低等。從而造成供電公司或客戶的電能耗損提升，成本擴大。原文中在剖析電能表計量的基礎(chǔ)上，剖析了諧波對電子式與電流的磁效應(yīng)式電能表的計量影響，明確提出了諧波影響下電能計量設(shè)備的選用。

關(guān)鍵詞：諧波;電能計量裝置;影響

引言

電能計量體系基本上是由電量表、電壓互感器等部分設(shè)備組成。各個本分對于基波基礎(chǔ)下產(chǎn)生的差距對總體設(shè)計影響不大，但在諧波條件下，各分量會受到或多多少的影響。

1諧波對電能計量裝置的影響

1.1諧波輸出功率對感應(yīng)電能表計量的影響

根據(jù)電子式電能表的有功功率電能的測算，當取樣間隔時間t→0時，在方式上電能計量式與在諧波狀況下有功功率電能基礎(chǔ)理論關(guān)系式同樣;在數(shù)值計算方法時因為電子式電能表的CPU可以將帶有好幾個不一樣頻率、按正弦函數(shù)規(guī)律性轉(zhuǎn)變的工作電壓和電流量的瞬時值各自取樣并且做好計算，因而合理地記錄了負荷的瞬時功率，亦即記錄瞬間耗費的全部有功功率動能。電子式電能表完成記錄負荷耗費基波和諧波總平均功率及電能量是行得通的。

1.2諧波對電能計量合理化的影響

由于諧波的影響，我國目前選用的全動能測量方法在準確性和合理性之間無法統(tǒng)一。例如，在非線性系統(tǒng)中，作為諧波“生產(chǎn)者”的離散系統(tǒng)用戶，由于部分諧波進入電網(wǎng)，所支付的電費低于特定計量電能。這部分由波浪“生產(chǎn)者”造成的損害，必須由諧波“受害者”線性用戶承擔。顯然，這是不科學的，也損害了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，不利于電網(wǎng)的安全和一切正常運行。

2電能計量合理化的優(yōu)化措施

2.1貫徹落實管理方法

隨著我國對電力工程計量層面的工作更加重視，在對計量設(shè)備及其相對應(yīng)的監(jiān)管運作系統(tǒng)軟件開展管理方法時，應(yīng)當依照相對應(yīng)的管理制度做事，提升各個階段的合理管理方法，那樣能夠在一定水平上減少矛盾頻率的造成。在家家戶戶上都安裝電能計量表，能夠推動電力工程計量精確性的提高，而且還可以合理地防止竊電個人行為的發(fā)生。

2.2保證電能計量過程諧波使用的合理性

在電力諧波效率下，電能計量分為以下幾類：（1）電能計量人員可以在電力系統(tǒng)中忽略或進行諧波的考慮，從而增加電能表的使用?？垢蓴_性能確保電能表只準確測量基波的輸出功率。（2）合理提高電能表測量輸出功率的響應(yīng)能力，確保電能表能夠計算出特定應(yīng)用中的用電量百分比，提高用電統(tǒng)計分析的便利性和準確性。這種測量方法結(jié)合基波輸出功率和諧波輸出功率進行測量，在具體測量的整個過程中不做區(qū)分。（3）在具體測量的整個過程中，工作人員必須保證分部的基波輸出功率和諧波輸出功率可以建立，從而保證基波輸出功率和諧波輸出功率測量的準確性。

2.3應(yīng)用頻率陡降的電能表

頻率陡降的電能表有當之無愧的基波電能表，由于諧波工作電壓與電流量造成的諧波輸出功率為離散系統(tǒng)負載，而其在預(yù)估過程中選用集線形工作電壓和電流量來測算出相匹配的輸出功率，因而諧波對其的影響水平相對性較低，這也在非常大水平上填補了全電子式電能表的缺陷。

2.4安裝濾波器

為了實現(xiàn)防范配電系統(tǒng)諧波的作用，濾波器應(yīng)該安裝在非線性負荷側(cè)母線上，利用固有的頻率共振原理，可以實現(xiàn)吸收諧波源的目的。常用的諧波器包括兩種類型，分別為調(diào)諧濾波器和高通濾波器。調(diào)諧濾波器主要的功能價值使可以協(xié)調(diào)某一級別的頻率，并建立起為建立低阻通路，可以運用在幅值高的諧波濾波上，也可以運用在濾波器協(xié)調(diào)功能上;高通濾波器一般應(yīng)用在抑制諧波功能上，可以調(diào)控更高層次的諧波或者福值更小的低次諧波上。

2.5優(yōu)化計量方式

為了降低諧波對電能計量產(chǎn)生的影響，可通過優(yōu)化計量方式、提高對計量方式的管理有效性，運用全能計量方式和基波電能計量方式兩種不同方法展開深入研究。全能計量方式下，對于電能表的要求較高，需要電能表將基波電腦和所有的諧波電能準確、全面地反映出來，這樣才能使電能計量受到的諧波影響降到最低，保證電能計量的準確性效果。針對線性用戶電能表可以升級為電子式電能表，有效降低諧波對計量過程形成的影響，大大降低了電能計量可能發(fā)生的誤差問題，甚至可以將誤差降低到趨近于零?；娔苡嬃糠绞綔蚀_性較強，能夠?qū)⒒ㄓ泄β屎陀泄﹄娔軠蚀_地表達出來，是一種高效的計量方式，利用基波電能計量方式展開電能計量工作的過程中，應(yīng)保證該方式運用的準確性和合理性，將諧波有功功率剔除在外，進行電能計量，也就是說不管是非線性用戶還是線性用戶，利用基波電能計量方式進行電能計量工作時，電能表上只將W1反映了出來。由此可見兩種電能表在有功電能的計量方面準確性均不足，因此必須要將專門的基波有功電能表配備其中，才能夠采取這樣的計量方式計量電能，抑制電源諧波，轉(zhuǎn)換成有源濾波的方式，利用開關(guān)交換功能和PWM轉(zhuǎn)換器的合理運用，能夠達到有效的抑制諧波的作用，這樣的方式能夠使功率因數(shù)得到提高，強化了電能計量的準確性。

2.6自主創(chuàng)新有關(guān)技術(shù)性

隨著當代科技進步的發(fā)展趨勢，插卡電表的發(fā)生能夠說成電力工程工作發(fā)展趨勢的一個關(guān)鍵大轉(zhuǎn)折。無線智能抄表系統(tǒng)軟件的發(fā)生事實上是多種多樣內(nèi)容的融合，如通信技術(shù)，電能計量技術(shù)性及其計算機技術(shù)性等，這種技術(shù)性的運用完成了電力工程的綜合性發(fā)展趨勢。在信息收集工作上具備十分關(guān)鍵的功效。完成無線智能抄表系統(tǒng)軟件，是必須通過一定媒介的，在其中關(guān)鍵運用到的媒介為低壓電力載波及其光纖線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。

2.7增加換流裝置相數(shù)

通過抑制電力斜坡，能夠為電能計量的準確性提供保障，控制電力諧波給電能計量帶來的負面影響，保證電能計量的準確率得到提高。通過加大換流裝置的相數(shù)，能夠起到良好的抑制諧波的作用，達到抑制諧波產(chǎn)生量的目的。因為諧波主要就是來源于換流裝置，導致供電系統(tǒng)中發(fā)生了電力諧波，增加電力諧波，導致電能計量工作在后續(xù)的實際開展和實施中準確性不足。增加換流裝置脈動數(shù)，同樣能夠降低諧波電流的有效值，因為換流裝置與其交流側(cè)和直流側(cè)形成的諧波次數(shù)能夠清除掉幅值較大的低頻項，這樣一來，電流諧波得到了有效的抑制，從換流裝置這一源頭做好了諧波的管控，抑制諧波產(chǎn)生，保證后續(xù)電能計量工作的準確率。

結(jié)語

在正常情況下，諧波背景不僅可能會直接影響輸配電和設(shè)備的用電量，而且由于電力設(shè)備的正常工作也會導致使用者的無功功率值大大增加，除了會增加使用者的成本和日常生活費用外，還可能會對其他設(shè)備零部件造成很大的損壞。計量回路采用新型基波電能表，采用分頻技術(shù)測量基波電能及諧波電能，實現(xiàn)了增強型非線性負荷接入方式。其中由于諧波引起的計量誤差最有可能得到控制或降低，這樣就很大程度上維護了供電各方及用電各方的利益。

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