电力计量中的谐波的影响与措施

电力计量中的谐波的影响与措施

尤爱丽

国网山西省电力公司太原供电公司 山西省太原市 030000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力计量工作越来越受到重视。随着电网容量的加大，电力谐波的影响越来越不容忽视，其对计量表造成的误差影响显著。电能表是电能计量的核心设备，给收费系统提供重要的用电数据。谐波会使电能表计量产生偏差，准确度降低，因此解决谐波对电能计量的影响，成为当前亟需解决的问题。本文首先分析了谐波出现的原因，其次探讨了谐波对电能计量的影响，最后就电能计量合理化的优化措施进行论述，以供参考。

关键词：电力计量；谐波电流；计量精度

引言

电机设备中电力谐波的合理利用是顺应发展的必然选择。在与时俱进的同时，功率测量技术必须提高测量精度，减少功率测量损耗和误差。电力谐波具有很高的科研价值。专业技术人员要积极研发合理运行的具体方法，提高谐波计量电能表的使用率，为电力系统的开发奠定坚实的基础。

1电能量计量的误差分析

1.1感应式电能表的基本原理及误差分析

在所有负载标准下，只有与负载输出功率呈正相关的驱动扭矩和轴载效率在车轮上，电能表才能正确、准确地测量电磁能量。但实际上，除了这两个基本转矩外，它还具有转矩抑制、摩擦转矩和补偿转矩功能。这样就会破坏轮盘的速比与负载输出功率之间的正相关关系，从而产生电能表错误。

1.2电子式电能表的原理与误差剖析

①分流器造成的误差。分流器由铝合金铜板做成。锰铜分流器的电阻器伴随着温度的转变而产生离散系统转变，这会造成电子式电能表的温度误差。由于锰铜为纯电阻，当其电阻值挑选不大，电流量在一定范畴转变时，其电阻值不容易产生变化，及其对电流量的离散系统基本上为零。②电压互感器造成的误差。电压互感器的误差关键与一次控制回路电流量、二次负荷和输出功率相关。一次控制回路电流量与误差平方根及相位角误差反比，二次负荷与误差平方根正相关、与相位角误差正相关。③互感器造成的误差。在互感器中，因为励磁电根据一次绕阻，造成一次绕阻特性阻抗损耗，另外负荷电流量根据一次和二次绕阻，造成一次和二次绕阻特性阻抗损耗，这就导致互感器TV的误差。电子式电能表的频率特点：感应电能表伴随着高次谐波的提升，频率特点曲线图衰减系数很严重；而电子式电能表的频率特点曲线图则相对性平整，当电力网中的工作电压和电流量信号只有一个信号产生畸变，而另一个信号仍为正弦波形时，依据正弦函数正交和性必得，电子式电能表在这类状况下，其误差转变不大，可觉得类似不会改变。

2谐波对电能计量的影响

2.1谐波电流对感应式电能表的影响

脚踏式电能表的组成部分包括制动系统组件、旋转组件、提升组件、滚柱轴承、电子计数器和辅助组件。显示电的基本概念是建立在通信和交流工作标准电压和电流的基础上的。电度表转盘的整个过程产生一个驱动力，使其转动并推动计数器轮转动。并且在不同电流和不同影响因素的条件下，即使根据各种方法进行调整，但两者都不能很好地操纵其准确性。感应式电能表的设计原理是交流电的基波。电能表测量的原理是根据感应线圈的驱动组件产生转矩，然后推动电能表测量电能。当电力系统因各种原因引起谐波时，电能表上的电流和工作电压不是正常情况下的电流和工作电压。它们只会受到谐波的伤害。波形求和后的湍流电流和工作电压。因此，由于推动组件引起的感应线圈也随着电流和工作电压的波动而变化，从而引起驱动组件的相应变化，也会造成电能表出现误差。因此，感应电能表（自动机械表）的误差受谐波的影响很大。

2.2电子式电能表

电子电能表。安装在这种新型电能仪表内部信号处理器上的正弦电流系统将在不同频率和相应的电压下对其数值进行准确的计算和分类,并从数值测量中选择一部分数值样品,用这些测量技术分别对谐波和基波负荷的平均值、当前用电量等数据进行了清晰地记录。基波在各种用电谐波和功率电流的影响下,会在各个电网上相互地形成不同的运动方式,而且只有当用电负荷中的各种功率谐波都流经到各个电网上,电能量计数表就一定会实时地记录所有用电负荷中的谐波之间所产生的功率谐波和基波之间有功功率消耗的各个详细数值,但是用电负荷的功率和电能消耗要比用基波来实时记录的功率和电能消耗大,这也许就是完全电子式的功率。本文为该表的缺点。这一致命性缺陷的发生,直接地影响了到我们国家供电企业,也对于供电方和其消费者来说是不公平的。

3电能计量合理化的优化措施

3.1贯彻落实管理方法

随着我国对电力工程计量层面的工作更加重视，在对计量设备及其相对应的监管运作系统软件开展管理方法时，应当依照相对应的管理制度做事，提升各个阶段的合理管理方法，那样能够在一定水平上减少矛盾频率的造成。在家家户户上都安装电能计量表，能够推动电力工程计量精确性的提高，而且还可以合理地防止窃电个人行为的发生。

3.2保证电能计量过程谐波使用的合理性

（1）电能计量人员可以在电力系统中忽略或进行谐波的考虑，从而增加电能表的使用。抗干扰性能确保电能表只准确测量基波的输出功率。（2）合理提高电能表测量输出功率的响应能力，确保电能表能够计算出特定应用中的用电量百分比，提高用电统计分析的便利性和准确性。这种测量方法结合基波输出功率和谐波输出功率进行测量，在具体测量的整个过程中不做区分。（3）在具体测量的整个过程中，工作人员必须保证分部的基波输出功率和谐波输出功率可以建立，从而保证基波输出功率和谐波输出功率测量的准确性。

3.3硬件滤波电路

分析电力谐波可知，经有源滤波器电路可以有效对谐波进行滤除。电网输出的负载为非线性负载，有源滤波器包括谐波电流检测单元、电流跟踪控制单元、开关驱动单元及主电路单元。其中谐波电流检测单元主要是检测电网中的谐波分量以及系统电压，完成检测后将信号发送给电流跟踪控制单元，根据系统控制算法，输出ＰＷＭ波，ＰＷＭ波对开关驱动单元进行控制，完成对电流信号的补偿。主电路单元根据监测结果，向电网输入相应的补偿电流，电流相位与幅值均与非线性电流相反，实现滤波功能。

4保证谐波测量的准确度未来发展前景

我国使用的电能计量方法早已成为一种通用的计量方法。（1）测量方法要求基波和输出功率相对稳定，在标准下获得的准确测量数据信息相对较准确。然而，当电能计量系统受到谐波电流的影响时，其所能产生的影响将大大超过设备所能承受的影响程度，最终能得到的测量结果也会有很大的误差。为了更好地防止电能测量整个过程中出现大的误差，需要在中后期电能测量的整个过程中合理划分基波和谐波，并进行差分测量。（2）在对计量电能表进行深入分析的整个过程中，需要简化电力系统的合理性，根据电力系统在运行过程中遇到的谐波影响，建立完善的计量误差实体模型。实际准确测量过程，详细分析偏差的根本原因。

结语

综上所述，电力谐波问题近些年较为突出，对变电站内计量设备和电能计量产生了很大的影响。本文对电力谐波进行分析，给出电能计量原理和结构，对基波在电能计量中的影响进行分析，给出硬件滤波方案和软件流程设计，并对具体方案进行论述。该方法旨在降低谐波对电能计量带来的影响，具有很好的理论指导意义。

参考文献

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