电力计量中电力谐波的影响与有效措施

电力计量中电力谐波的影响与有效措施

刘国鹏李淑君

（国网河南省电力公司辉县市供电公司河南新乡453600）

摘要：当前，我国绝大多数的非线性用户在实际电网应用过程中都会加入一定的谐波，但是该种变化会对电力系统的实际运行产生极大地负面影响，更会使得电力计量系统的准确性极大降低。本文对电力计量中电力谐波的影响以及应对措施进行了集中阐释，旨在为技术人员提供有价值的建议。

关键词：电力计量；电力谐波；影响；措施

1前言

作为电网实施经济核算最主要的根据，电力企业的电能计量精度直接影响到电力供需双方的经济效益。在电能计量过程中，电能表是基本的工具，电能表的计量准确度对电能计量精度具有重要的决定性作用。通过对谐波进行深入和系统的研究，明确其对于电能计量以及电能表的重要影响，能够保证电能计量具有可靠性、真实性、准确性。因此，对供电系统谐波影响进行分析和探讨，已经成为迫切需要解决的问题下面，笔者就浅谈电力计量中电力谐波的影响与有效策略。

2产生电力谐波的原因

1）出现谐波是因为发电源质量低下。由于发电机为三相绕组，在实际制作过程中基本不能实现发电机的绝对对称，因此发电机的铁芯也几乎不能实现绝对均匀。在实际发电过程中，发电源必然会出现极少量的谐波。

2）电能在实际输送过程中必然会出现谐波。由于电能在输送过程中是借助电力变压器完成的，受到变压器铁芯饱和、非线性磁化曲线以及变压器设计经济性等多种因素的影响，磁化电流中往往会含有奇次谐波。通常来说，变压器铁芯的饱和度越高，谐波电流的比例就越高。

3）电能在实际使用过程中设备所产生的谐波。当前来说，晶闸管整流技术已经被广泛应用于铝电解槽、电力机车以及电源开关等多个方面，这也使得配电系统在实际使用过程中产生了大量谐波。因为整流装置属于单相整流电路，在实际使用过程中往往会出现大量奇次谐波电流，通常超过3次谐波便会出现超过30%的谐波，而谐波的含量还会随着电容值的增加不断增大。根据相关统计发现，整流装置中产生的谐波占据谐波总数比例为40%，是所有谐波源中占据比例最大的。

3电力计量中电力谐波的影响

3.1电力计量中电力谐波对电表电感的影响

在电能资源使用过程中，电力系统中磁感效应会和电感式电表等发生有序联合，从而借助其能量使动力器件的力度信息实现工作特性的升级。正是由于电压线圈的运行，形成了两种不同形式的电流磁通结构。一方面穿过铝盘，电流会借助回磁板有效地形成磁通；另一方面不穿过铝盘，会借助两侧的作用而形成磁通。特别要注意的是，在电力系统运行时，由于电流线圈和电压线圈的互相作用，形成较为强大的交变磁通，而这种磁通会通过不同位置进行穿透，导致铝盘的运行结构和转动效率发生改变。此时，铝盘和内部的负载参数是正比例关系，电力谐波和基波之间出现了叠加，电压畸变随之产生。若是感应式电表曲线的特征误差率逐渐减小，则会导致整体电表电感的准确性也会出现误差。

3.2电力计量中电力谐波对电子式电表的影响

在系统中频率发生变化后，电子式电表的读取参数也会发生改变，由于误差较小，在基波计量标准中，两者的工作原理不尽相同，产生的误差数值也会比较小。特别是在电力系统运行过程中，多数技术人员都会利用乘法器和A/D测试结构对其进行处理，从而有效分辨输出显示数据，主要是将50Hz作为重要的参考数据。因此，在电子式电表检查过程中，只有保证正弦波结构的失真状态在合理的数据范围内，减少多次谐波波形的计量限制，才能从根本上规避电力计算乘法器设备出现的误差。

4电力计量中电力谐波的处理

根据上述分析发现，谐波在电力计量过程中会形成极大的不利影响，而电力计量人员必须根据自己所掌握的科学知识尽可能减少谐波对电力计量产生的不利影响。相关工作者应当根据自己长期工作的经验以及对市场调查，并通过下列3个发面予以合理化建立，即保证谐波在电力计量中能够得到科学的应用，保证谐波计量未来发展方向的正确性，保证电力计量未来发展能够顺应时代发展的基本需求。

4.1保证谐波在电力计量过程中应用的科学性

在当前的电力谐波作用下，电力计量主要被划分为以下几种方式：第一，电力计量人员可以对电力系统中的谐波予以忽视或者进行过滤，从而提升电表计量的抗干扰能力，保证电表只对基波的功率进行测量。第二，有效提升电表功率计量的反应能力，保证电表能够将实际使用的电量显示出来，提升电量统计的便捷性和准确性。该种计量方式将基波功率和谐波功率整合在一起进行计算的，在实际计量过程中不予以区分。第三，在实际计量过程中，工作人员必须保证能够明确划分基波功率和谐波功率，从而保证对基波功率和谐波功率计量的准确性。

4.2保证谐波计量未来发展方向的正确性

当前来说，我国所使用的电力计量方式已经是一种全能化的计量方式，该种方式要求基波和电力相对稳定，该种情况下所获得的计量数据较为准确。但是当电力计量系统受到谐波干扰时其所能形成的干扰会大大超过设备所能承受的干扰限度，其最终所能获得的计量结果也会出现极大地误差。为了避免在电力计量过程中出现较大误差现象的发生，在后期的电力计量过程中必须将基波和谐波有效划分开来，并且对两者进行区别计量。在计量电表的深入研究过程中，必须对电力系统进行合理的简化，根据电力系统在实际计量过程中遭受的谐波影响建立起完善的计量误差模型，并且对误差出现的根本原因进行深入分析，最终将电力计量过程中遭受的谐波影响额度计算出来。

4.3保证电力计量未来发展能够顺应时代发展的基本需求

伴随着社会的不断发展，现代化科学技术的不断进步，相关研制人员已经根据谐波的基本性质研制出了一种新型电表，即谐波电表。该种电表能够对谐波所产生的干扰作用进行准确测量。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。

5结束语

总而言之，在电力设备以及用电设备中会产生电力谐波，电力谐波对于电力计量产生了很大的影响，人们必须要不断创新电力计量技术，使电力计量技术得以进步和发展。谐波不仅会对电流正常流转产生影响，更会对电力计量准确度产生影响。正因如此，电力计量和实际情况相脱离的情况普遍存在。为了对这一问题进行解决，必须要研究出更加准确、精准的电力计量方式。由此，谐波计量电表得以产生，谐波计量电表已经成为电为计量技术重要的发展趋势。

参考文献

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