關(guān)于電力諧波對電能計量影響的分析與探討

李穎慧

摘要：在電機設(shè)備中合理利用電力諧波是適應(yīng)演進的必然選擇。隨著功率測量技術(shù)的不斷改進，有必要提高測量精度并降低功率測量損耗和誤差。電力諧波具有很大的研究價值。專業(yè)技術(shù)人員要積極開發(fā)具體的智能化操作方法，提高電能表測量諧波的利用率，為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力諧波;電能計量影響;分析;探討

引言

諧波存在于從發(fā)電端到用戶端的電力系統(tǒng)全過程的各個環(huán)節(jié)。抑制諧波不僅可以有效降低功耗，消除影響設(shè)備壽命的不利因素，還可以改善電磁環(huán)境，提高發(fā)電和供電設(shè)備的運行穩(wěn)定性。

1電力諧波對電能計量影響的分析

1.1諧波電流對感應(yīng)式電能表的影響

腳踏式電能表組件包括制動系統(tǒng)組件、旋轉(zhuǎn)組件、起重組件、滾動軸承、電子儀表和輔助組件。電量指示器的基本概念是基于通信的標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流以及交流電。功率計表盤的整個過程產(chǎn)生驅(qū)動力使其轉(zhuǎn)動并使計數(shù)輪旋轉(zhuǎn)。并且在不同電流、不同影響因素的條件下，即使采用不同的方法調(diào)整，兩者都不能很好地控制其精度。感應(yīng)式電能表的設(shè)計原理是基于交流電的主波。電表的測量原理是根據(jù)感應(yīng)線圈的驅(qū)動元件產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，然后按下電表進行測電。如果供電系統(tǒng)由于各種原因出現(xiàn)諧波，電表的電流和工作電壓將與正常情況下的電流和工作電壓不對應(yīng)。它們只會被諧波損壞。信號求和后的湍流電流和工作電壓。因此，脈沖分量引起的感應(yīng)線圈也會隨著電流和工作電壓的波動而變化，引起驅(qū)動分量的相應(yīng)變化，也會引起電表的誤差。因此，感應(yīng)式電能表（自動機械式儀表）的誤差受諧波影響很大^[1]。

1.2諧波對電子式電能表的影響

電子式電能表的前端主要采用低通濾波技術(shù)，所以電子式電能表的電能計量主要集中在基波的能量和低頻諧波的能量上。在電網(wǎng)中存在大量諧波的情況下，電壓和電流的波形會出現(xiàn)一定程度的失真，從而導(dǎo)致電子式電能表存在一定的測量誤差。與感應(yīng)式電能表相比，電子式電能表的誤差更小，因為電子式電能表的頻段可調(diào)，寬度大，因此可以覆蓋一定范圍內(nèi)的基波功率測量和諧波功率測量。

2電能計量中電力諧波的應(yīng)對措施

2.1重視諧波的危害和掌握諧波相關(guān)知識

應(yīng)在管理層面和技術(shù)層面采取措施，加強諧波標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，明確諧波抑制是保證電網(wǎng)（包括電廠）和設(shè)備安全穩(wěn)定運行的基本保障。讓從業(yè)者了解什么是諧波，如何測量和評估諧波，了解諧波產(chǎn)生的原因和危害，掌握抑制諧波的方法和措施。

2.2 在電力諧波效率下，電能計量分類

（1）電能計量人員可能會忽略或計入電力系統(tǒng)中的諧波，從而增加電表的使用?？垢蓴_確保電能表只準(zhǔn)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靈敏度，保證電能表在特定應(yīng)用中能計算出功耗的百分比，提高功耗統(tǒng)計分析的便利性和準(zhǔn)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，在特定測量的整個過程中沒有區(qū)別。 （3） 在特定測量過程中，人員應(yīng)確?；ㄝ敵龉β屎椭分C波輸出功率能夠確定，以保證基波輸出功率和諧波輸出功率測量的準(zhǔn)確性^[2]。

2.3重視源頭治理

嚴(yán)格控制設(shè)計和選型。對于新建或改造的設(shè)備，應(yīng)在設(shè)計和選型時將設(shè)備的諧波污染程度作為基本指標(biāo)進行審核，以滿足國家諧波限制標(biāo)準(zhǔn)的要求。一方面，新設(shè)備的相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行考核，防止諧波超標(biāo)的設(shè)備接入系統(tǒng)。另一方面可以防止電磁兼容性不合格的設(shè)備接入系統(tǒng)，造成設(shè)備的異常運行。

2.4諧波修復(fù)完整的供電系統(tǒng)

諧波校準(zhǔn)可以從源頭上改善供電系統(tǒng)的抗諧波特性。在供電系統(tǒng)中，諧波是不可避免的。但可以提高供電系統(tǒng)的短路電流，增加工業(yè)設(shè)備供電系統(tǒng)的容量，盡可能保持三相負(fù)荷平衡，提高供電系統(tǒng)的額定電壓和電網(wǎng)的抗諧波能力。諧波的產(chǎn)生和吸收。對于諧波抑制，必須從諧波產(chǎn)生的源頭一步一步做起，盡量防止諧波源引起的總諧波電流，從而降低諧波工作所需的工作電壓。避免諧波源產(chǎn)生的諧波電流對供電系統(tǒng)影響的方法主要有兩種：（1）在微波傳感器的保護中，這種方法的關(guān)鍵是無源濾波器可以通過各種方法抑制諧波，在已經(jīng)產(chǎn)生諧波的情況下降低諧波對電氣設(shè)備的影響。（2）積極避免由有源濾波法引起的總諧波電流。的基本要素是通過可控功率半導(dǎo)體原料元件，將電能以總電流相角與總諧波電流原有發(fā)展趨勢相反的方向傳遞，因此電網(wǎng)中的總諧波電流往往為零，消除諧波，達到瞬時諧波補償?shù)哪康摹?/p>

2.5添加有源濾波器

作為一種常用的波形發(fā)生器，APF主要利用相關(guān)算法科學(xué)有效地分析和檢測諧波電流的變化。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，負(fù)載側(cè)諧波電流與諧波電流方向相反，大小相同，起到一定的補償作用。20世紀(jì)80年代，隨著全控功率器件的不斷改進和發(fā)展，其結(jié)構(gòu)越來越穩(wěn)定和成熟。隨著脈寬調(diào)制控制技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，利用瞬時無功功率的相關(guān)理論可以實現(xiàn)對諧波電流的準(zhǔn)確、全面的檢測和分析，從而推動了有源電力濾波器的快速發(fā)展和普及。與無源濾波器相比，有源濾波器主要包含以下兩個特點，一是可控性強，二是響應(yīng)速度快。同時，有源濾波器能夠有效跟蹤和補償多諧波的無功功率，其特性表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性，不會受到系統(tǒng)的影響。對于非諧波，往往會出現(xiàn)放大的風(fēng)險，其特點是體積小、重量輕。然而，全控制功率器件具有生產(chǎn)成本低、重量輕的特點，會對有源濾波器的應(yīng)用效果產(chǎn)生不利影響。目前，有源濾波器在日本得到有效推廣和普及。此外，通過使用混合濾波的方法，可以有效地分析和考慮兩種不同濾波器的應(yīng)用優(yōu)勢，從而取長補短，進而最大化整個濾波裝置的性價比，從而贏得更多用戶的喜愛和青睞^[3]。

結(jié)束語

電力諧波可能發(fā)生在電機和用電設(shè)備中。功率諧波對功率測量有很大影響。在功率測量技術(shù)中，與時俱進很重要。測量電能的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展和發(fā)展。諧波電流不僅影響電流值的正常運行，而且影響功率測量的準(zhǔn)確性。為了更好地解決這個問題，有必要科學(xué)地開發(fā)出更精確、更準(zhǔn)確的電能計量方法。

參考文獻：

[1]何建新.關(guān)于電力諧波對電能計量影響的分析與探討[J].電子測試，2021（11）：117-118.DOI：10.16520/j.cnki.1000-8519.2021.11.047.

[2]鐘爽.電力諧波對電能表電能計量的影響分析[J].電工技術(shù)，2021（01）：61-62.DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2021.01.019.