浅述电力谐波对计量的影响曾辰滨

浅述电力谐波对计量的影响曾辰滨

曾辰滨

（广东电网公司珠海供电局519000）

摘要：在人们的日常生产生活中，电能是一种十分重要的资源，在人们的生产生活中扮演着十分重要的角色。在电力系统中，电力计量系统会根据用户的电能使用量对其进行准确的统计，进而确保相应的收费人员能够准确的了解用户的电能用量。但是在实际的计量中发现电力谐波会对于计量结果的准确性产生一定的影响。本文重点分析了电力谐波产生的原因及其对电能计量产生的影响，并且简单的分析了电力谐波的处理措施，以期提高我国电能计量结果的准确性。

关键词：电力谐波；计量；准确性；影响；处理措施

1电力谐波产生的原因

电力系统在运行的过程中会产生一定量的电力谐波，通过实际的研究发现谐波产生的原因主要有以下几种：

1.1发电源质量过低

部分发电厂的发电机质量较低，因此其在发电的过程中就会产生一定的谐波。比如一些发电机是通过三相绕组的方式制作的，在制作的时候需要确保内部的对称，而一些发电机因为内部不对称，就会导致谐波的产生。除此之外，发电机对于内部的铁芯有着较高的尺寸要求，铁芯的尺寸不匀称也会导致谐波的产生。

1.2输配电过程中产生的谐波

在输配电过程中，因为电力变压器的原因也会导致谐波的产生。通常情况下，电力系统变压器的的铁心饱和度、磁化曲线的非线性度都有着一定的要求，如果设计时无法满足相关的要求就会导致谐波的产生。而且铁心的饱和程度对谐波电流的影响程度相当高，即铁心的饱和程度越高,变压器工作点就会比线性偏离越远,因而谐波的电流也就越大。

1.3用电设备产生的谐波

用电设备产生的谐波主要是来自于设备内部存在的晶闸管整流设备，晶闸管整流设备的应用十分广泛，无论是电力机车还是开关电源中都有着这一设备的存在，因此这一设备的使用很有可能会导致谐波的产生。

2谐波对电能计量的影响

2.1谐波对感应式电能表的影响

传统的机械式电表主要是由计度器、轴承、制动元件、驱动元件、转动元件以及辅助设备组成的，当用户用电的过程中电能在通过电表的转盘时会消耗一定的驱动力，而这些驱动力会带动转动器转盘，从而实现对电能的有效统计。不同的电流在不同因素的影响下，会发生一定的变化，因此传统的电表往往无法有效的保证电能的准确性。感应式电能表的工作原理是交流电基波对磁感应驱动元件产生的驱动力，进而带动电能计量表电流的变化。当谐波产生以后，会导致电路中电流与电压的状态发生一定的变化，这样一来会导致电路中的磁感应发生相应的变化，感应式电表所产生的驱动力大小也会发生相应的偏差，进而导致电表结果的准确性受到影响。

2.2谐波对电子式电能表产生的影响

近年来，随着技术的发展与进步，智能化电网的建设速度正在逐步的加快，电子式电能表也开始逐渐的普及，现代化电子式电能表主要指的是智能电能表与多功能电能表两种，其是由通讯模块、微处理芯片以及计量芯片组成的，相对于传统的电能表而言，电子式电能表更加的先进，其不仅电能计量的结果更加的精确可靠，并且还能够实现远程抄表、远程停送电与异常警报功能等。电子式电能表在进行电能的计算时统计了基波与谐波，在这其中基波能够准确的反应用户的用电量，谐波的存在则会对最终的检测结果产生一定的影响。

2.3谐波对电能计量合理性的影响

因为谐波的存在会影响电能计量结果的准确性，因此我国电能的全能量计量方式一直都受到很多的质疑，计量系统难以在可靠性与合理性之间实现有效的平衡。在一些非线性系统中，因为用户使用的电器而产生的谐波在进入电网后会导致电能表统计的数据小于用户的实际用电数据，而线路中产生的谐波又会导致另一部分用户的计量结果增大，也就是说谐波产生者所造成的损失需要有受害者来承担，这样是很不公平的，并且对于整个电力系统优化的稳定性也会产生一定的影响。

2.4谐波对电能计量准确性的影响

电能表对于电能的计量主要是通过对电路中基波以及谐波的总量进行统计而得出结果的，如果电路中存在大量的谐波，会因为这些谐波而导致电路中计量结果的准确性受到影响。在实际的研究中发现，在进行电能的测量时需要先将电压与电流转换为弱电信号，然后才能够将其输入电能表，如果存在谐波，那么电压与电流的状态就会受到干扰，进而导致进入互感器的信号质量受到影响，因此最终电能测量结果的准确性也会受到较大的影响。

3电力计量中电力谐波的处理

通过分析可以发现，在电力系统中电力谐波是一种比较常见的问题，并且其会对电能的计量结果产生较大的影响。针对这一问题，相关的研究人员已经进行了一系列的研究，并且针对谐波进行了一系列的试验与分析。在实际的电力计量中，相关的工作人员可以从以下几个方面入手降低谐波对电能计量的影响：

3.1保证谐波在电力计量过程中应用的科学性

目前，在进行电能的计量时，为了确保计量的准确性，对于线路中谐波主要是通过过滤进行处理，也有一些系统中谐波较小的会选择直接忽视。还有一些计量系统在进行电能的统计时会尽量提升电表功率计量的反应能力，确保电表能够准确的测量出最终的电能用量。在实际的电能计量中，相关的工作人员应当尽量的对基波与谐波进行有效的区分，从而最大程度上确保计量结果的准确性与可靠性。

3.2保证谐波计量未来发展方向的正确性

我国对于电力的计量是一种相对较新的计量方式，在计量的过程中对于电力系统的稳定性有着较高的要求，最终的测量数据精确性也相对较高。但是在测量的过程中，一旦电路中出现谐波将会对系统的稳定性产生极大的影响，并且导致系统的可靠性降低。针对这一情况，相关的研究人员应当尽量的避免谐波对于系统的影响，在进行电能计量的过程中尽量实现对谐波的过滤，将谐波与基波进行分别计量，从而有效的确保最终测量结果的准确性与可靠性。

3.3保证电力计量未来发展能够顺应时代发展的基本需求

随着我国经济的发展与社会的进步，电能技术的研究也在不断的前进，目前，相关的研究人员针对谐波已经研发出了一种新型的计量设备，也就是谐波电表，其能够针对谐波进行准确的测量，从而在实际的计量中实现对谐波的有效区分。在谐波电表的实际研制过程中科学家使用了多种先进技术，从而保证谐波电表能够将谐波和基波准确划分出来，从而对两者进行区别化的计量。另外，谐波电表还包含多种功能，主要有基波有功电能、实际消耗电能和总电能以及基波无功电能等多种电能。区别于其他电表，谐波电表的主要优势在于其能够有效杜绝因为电表内部零件失灵、倾斜度扩大以及机械运转等多种因素引起的测量误差。然而，电力计量系统还没有形成合理化的收费系统，所以以当前的电力系统为基础进行谐波电表的大范围推广尚难以实现。

结语：

近年来，随着社会的发展与进步，对于电能的需求也越来越大，要求也越来越高。在进行电能计量的过程中，相关的技术人员应当重视谐波对计量结果的影响，应用先进的技术针对谐波的干扰进行全面的分离，将谐波的影响降到最低，最大程度上确保电能计量的准确与可靠，在确保用户权益的基础上也保证电力系统运行的安全与可靠。

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