用户谐波对电能计量的影响和抑制

用户谐波对电能计量的影响和抑制

李林

广州计量检测技术研究院 广东省广州市 510630

摘要：阐述智能化系统中电气设备产生的谐波，电力工程管理体系承担了极大的压力，导致电能的质量变差，探讨在生产制造中严格控制离散系统的负载，降低谐波对电能计量造成的干扰误差。

关键词：谐波，电能计量，干扰误差。

0引言

电力工程谐波会导致电能在生产制造、运输和运用过程中效率降低，进而使电器产品产热太多、噪声过大、震动频繁并促进家用电器脆化，减少使用年限，有时候乃至产生损坏状况。另外还将造成串联谐振或并联谐振，造成其继电器失效甚至电能计量机器设备的精确度降低等。从而造成供电公司或客户的电能耗损提升，成本扩大。原文中在剖析电能表计量的基础上，剖析了谐波对电子式与电流的磁效应式电能表的计量影响，明确提出了谐波影响下电能计量设备的选用。随着经济发展的迅速发展，各种各样家用电器在日常生活中运用，而这种家用电器有大部分是造成离散系统用电量的家用电器，这种家用电器在应用过程中造成用电量系统软件中谐波的工作电压和电流量产生变化。电力工程谐波会导致电能在生产制造、运输和运用过程中效率降低。

1 谐波源的种类

谐波是指一个电气量的正弦波分量．其频率为基波频率的整数倍，不同频率的谐波对不同的电气设备会有不同的影响。谐波主要由谐波电流源产生，当正弦波(基波)电压施加到非线性负载上时，负载吸收的电流与其上施加的电压波形不一至，其电流发生了畸变。由于负载与整个网络相连接，这样畸变电流就可以流人到电网中，这样的负载就成了电力系统中的谐波源。在电力系统中产生谐波的主要谐波源有两种。

1．含有半导体等非线性电气元件的用电设备。比如工业中常见的各种整流电气装置、大容量变频器、大型交直流变换装置以及其他的电力、电子装置。

2．含有电弧和铁磁材料等的非线性材料的用电设备，比如电弧炉、变压器、发电机组等电气设备。

2谐波的影响

发电源的品质不高因而造成谐波。发电机组因为三相绕组在制作上难以保证肯定的对称性，而铁芯也难以保证肯定匀称一致，再加上别的层面的一些缘故，发开关电源因而是多少会造成一些谐波，但一般来说非常少。输变电系统软件造成的谐波。输变电系统软件中主要是配电变压器造成谐波。因为变电器铁芯的饱和状态，被磁化曲线图的离散系统，再加上设计方案变电器时考虑到合理性，其工作中磁密挑选在被磁化曲线图的近饱和状态段上，那样就促使被磁化电流量呈尖形波形。铁芯的饱和状态水平越高，变电器工作中点偏移线形越长，谐波电流量也就越大。用电量机器设备造成的谐波。双向晶闸管整流器机器设备。因为双向晶闸管整流器在电力机车、铝电除尘器、电池充电设备、电源变压器等很多层面获得了愈来愈普遍的运用，给电力网导致了很多的谐波。我们知道，双向晶闸管整流器设备选用移相操纵，从电力网消化吸收的是缺角的正弦波形，进而给电力网留有的也是另一部分缺角的正弦波形，显而易见在留有一部分中带有很多的谐波。直流变频设备。直流变频设备常见于离心风机、离心水泵、电梯轿厢等机器设备中，因为选用了相位差操纵，谐波成分很繁杂，除带有整数金额次谐波外，还带有分多次谐波，这类设备的输出功率一般很大，伴随着直流变频变速的发展，对电力网导致的谐波环境污染也愈来愈多。

3谐波影响造成电能计量的差值

如今，企业在很多应用电能的状况下形成功率大的交流电流，促进电网在电力工程传送的过程抽出造成了很多高次谐波，进而对电能的计量造成了影响，造成电能计量表标值发生差值，进而提升了公司的产品成本，影响了公司的经济收益。现阶段在我国各领域应用比较普遍的两种电能表关键为电流的磁效应式电能表和全电子式电能表，其造成的谐波对两者都是有一定的影响。

（1）对电流的磁效应式电能表的影响。电流的磁效应式电能表的优势是动态性持续、形象化且断电仍然保证数据，其因为应用的元器件为磁铁电磁线圈，会受磁性和谐波的极大影响。根据所接受的电流量是以基波的方式来开展传输的，因而其造成谐波对其造成的电能计量差值缘故为电力工程传送过程中一旦造成高次谐波，等效电路中便等同于额外谐波磁通量，工作电压电磁线圈及其转动圆盘的特性阻抗会受谐波磁通量的影响而造成转变，进而影响电流的磁效应式电能表周边的工作电压和电流量产生变化。最后造成电能计量发生差值。除此之外，畸形波形的造成也将影响电流强度没法造成线形转变进而产生变化，这就造成磁感应元器件的周边在基础工作电压上额外谐波工作电压，谐波工作电压与谐波电流量的相互影响也将造成电能计量发生差值。

（2）对全电子式电能表的影响。全电子式电能表应用数字电路设计或数字集成电路来获得工作电压和电流量向量的乘积，随后根据数字电路设计或数字集成电路来完成电能计量，其工作中的基础原理是根据独特的电能表集成电路芯片将解决过的即时工作电压和电流量转化成单脉冲，进而完成输出。而那样变换转化成的单脉冲与电能自身中间便存有正比例关联，这也就促进电能数据信息在电能表里得到表明。谐波针对全电子式电能表的影响关键取决于全电子式电能表在工作中过程中执行电源电路的瞬时值开展数据信息选用了科学理论开展测算，而测算中包括了规范电源电路电能和谐波有功功率电能2个部分，具体测算与基础理论测算中间存有一定的差别。除此之外，因为在电源电路中造成的基波和谐波两者造成的电能是反向流动性的，而全电子式电能表纪录的电能数据信息是基波与谐波两者的代数和，这就造成了数据信息表明的差值，即测算的标值中没有包括谐波有功功率电能，乃至会比基波有功功率电能还小。此外，影响全电子式电能表发生差值的缘故也有工作温度、计算方式、电子元器件损伤水平及其应用频率、载入的电流电压标准转变等要素都是会影响谐波的转变，进而影响电能计量造成差值。

4削弱或消除谐波影响的电能计量方式

4.1谐波自然环境下影响电能计量的原因

避免谐波电流量的形成是清除电能计量差值的根本关键，目前能够根据安装调整谐波的设备和赔偿功率因数两种方式来削弱谐波对电能计量的影响，但要进一步减少电能计量的差值，就需要对基波和谐波有着较清晰的了解，确立基波的有功功率和谐波的无用功，为此作为测算基础来测算有效输出功率的称重测算，进而制订出科学规范的电能计量方式。

4.2应用频率陡降的电能表

频率陡降的电能表有当之无愧的基波电能表，由于谐波工作电压与电流量造成的谐波输出功率为离散系统负载，而其在预估过程中选用集线形工作电压和电流量来测算出相匹配的输出功率，因而谐波对其的影响水平相对性较低，这也在非常大水平上填补了全电子式电能表的缺陷。

5结语

计量检定方法于电流量根据起伏不显著的情况下，精确程度好，若全部管理体系遭到外部没用波的影响比较严重，而且在水平远远地超出了计量检定设备的承受力，那么这一计量检定措施的精确水平便会受到非常大影响，失帧强大。为了更好地阻拦该类情况的造成，未来记数表的发展方向是将谐波电流与基波进行隔绝，并各自进行记数。文中根据对电气设备管理体系的谐波电流转化成缘故的分析，仅有分离记数负载耗损的谐波电流电磁能与基波电磁能才算是最适合的记数方法。

参考文献

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