關(guān)于電力諧波對(duì)電能計(jì)量影響的分析與探討

李穎慧

摘要：在電機(jī)設(shè)備中合理利用電力諧波是適應(yīng)演進(jìn)的必然選擇。隨著功率測(cè)量技術(shù)的不斷改進(jìn)，有必要提高測(cè)量精度并降低功率測(cè)量損耗和誤差。電力諧波具有很大的研究?jī)r(jià)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(cè)量諧波的利用率，為電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力諧波;電能計(jì)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(gè)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(yùn)行穩(wěn)定性。

1電力諧波對(duì)電能計(jì)量影響的分析

1.1諧波電流對(duì)感應(yīng)式電能表的影響

腳踏式電能表組件包括制動(dòng)系統(tǒng)組件、旋轉(zhuǎn)組件、起重組件、滾動(dòng)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(jì)表盤的整個(gè)過程產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力使其轉(zhuǎn)動(dòng)并使計(jì)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(jì)原理是基于交流電的主波。電表的測(cè)量原理是根據(jù)感應(yīng)線圈的驅(qū)動(dòng)元件產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，然后按下電表進(jìn)行測(cè)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(duì)應(yīng)。它們只會(huì)被諧波損壞。信號(hào)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(huì)隨著電流和工作電壓的波動(dòng)而變化，引起驅(qū)動(dòng)分量的相應(yīng)變化，也會(huì)引起電表的誤差。因此，感應(yīng)式電能表（自動(dòng)機(jī)械式儀表）的誤差受諧波影響很大。

1.2諧波對(duì)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(jì)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(huì)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(cè)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?yàn)殡娮邮诫娔鼙淼念l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(cè)量和諧波功率測(cè)量。

2電能計(jì)量中電力諧波的應(yīng)對(duì)措施

2.1重視諧波的危害和掌握諧波相關(guān)知識(shí)

應(yīng)在管理層面和技術(shù)層面采取措施，加強(qiáng)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(yùn)行的基本保障。讓從業(yè)者了解什么是諧波，如何測(cè)量和評(píng)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(jì)量分類

（1）電能計(jì)量人員可能會(huì)忽略或計(jì)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(cè)量基波的輸出功率。 （2）合理提高電能表測(cè)量輸出功率的靈敏度，保證電能表在特定應(yīng)用中能計(jì)算出功耗的百分比，提高功耗統(tǒng)計(jì)分析的便利性和準(zhǔn)確性。這種測(cè)量方法結(jié)合基波輸出功率和諧波輸出功率進(jìn)行測(cè)量，在特定測(cè)量的整個(gè)過程中沒有區(qū)別。 （3） 在特定測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.3重視源頭治理

嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)和選型。對(duì)于新建或改造的設(shè)備，應(yīng)在設(shè)計(jì)和選型時(shí)將設(shè)備的諧波污染程度作為基本指標(biāo)進(jìn)行審核，以滿足國(guó)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(jìn)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(yùn)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(duì)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(duì)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(hù)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(duì)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(shì)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(dá)到瞬時(shí)諧波補(bǔ)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(cè)諧波電流的變化。經(jīng)檢測(cè)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(bǔ)償作用。20世紀(jì)80年代，隨著全控功率器件的不斷改進(jìn)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(shí)無功功率的相關(guān)理論可以實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波電流的準(zhǔn)確、全面的檢測(cè)和分析，從而推動(dòng)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(gè)特點(diǎn)，一是可控性強(qiáng)，二是響應(yīng)速度快。同時(shí)，有源濾波器能夠有效跟蹤和補(bǔ)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(huì)受到系統(tǒng)的影響。對(duì)于非諧波，往往會(huì)出現(xiàn)放大的風(fēng)險(xiǎn)，其特點(diǎn)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(diǎn)，會(huì)對(duì)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(shì)，從而取長(zhǎng)補(bǔ)短，進(jìn)而最大化整個(gè)濾波裝置的性價(jià)比，從而贏得更多用戶的喜愛和青睞。

結(jié)束語

電力諧波可能發(fā)生在電機(jī)和用電設(shè)備中。功率諧波對(duì)功率測(cè)量有很大影響。在功率測(cè)量技術(shù)中，與時(shí)俱進(jìn)很重要。測(cè)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(yùn)行，而且影響功率測(cè)量的準(zhǔn)確性。為了更好地解決這個(gè)問題，有必要科學(xué)地開發(fā)出更精確、更準(zhǔn)確的電能計(jì)量方法。

參考文獻(xiàn)：

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