电力谐波应用于电力计量中的分析论文_侯佳

电力谐波应用于电力计量中的分析论文_侯佳

(内蒙古电力(集团)有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 017000)

摘要:现代化社会的发展也增加了人们对电力的需求量。电力行业在面临机遇时,也需要应对更大的挑战、电力体系在工作中,产生电力谐波是必然现象。因此,只有更新改善的技术方法,才能够使谐波引起的负面影响降到最低、将电力谐波应用到电力计量共组中.有利于保证电力体系的稳定和可靠。

关键词:电力谐波;电力计量;分析

电力谐波是设备运行中不可避免的一种干扰现象,电力谐波主要是由电力设备内的硬件导致的,这种干扰是不可避免的,只能够通过一些对策减少干扰。电力谐波也会对电力计量产生影响,导致了电力计量出现严重的误差。因此,一定要重视电力谐波在电力计量中的应用及发展,减少电力谐波的干扰。

一、出现电力谐波的原因

1、发电源的质量问题

从现在的情况来看,我国电力公司所运用的发电机大多数都是以三相绕组为基础而改良的,缺少一定对称性,且发电机铁芯的一致性与均匀也不能得到保障,此类情况都在很大程度上对发电机整体的质量有影响,造成其在运行期间更容易生成电力谐波。但在一般情况下,发电源只产生极少的电力谐波,不会很大程度的影响电力系统的运行,所以一般忽略不计。

2、输配电系统发生故障

输配电系统内出现电力谐波通常都来源于电压变电器。因为外部环境因素的影响,很多设计工作者在设计电压变电器期间,一般会把电压变电器里的磁密性设置为其饱和阶段,为防止因电容量过大导致浪费,这样做虽很大程度上减轻了变压器的成本,但也造成电压变电器更容易在工作中产生电力谐波。

二、电力谐波对电能表电能计量的影响

1、给感应式电能表造成的影响

机械式电表主要由转动元件、驱动元件以及制动元件、轴承、辅助部件、计度器等几部分组成。对于电表的电量显示原理而言,它是通过电流和交变电压在经过电表转盘进而产生驱动力,进而让其转动,并且带动计数器转动字轮。在进行感应式电能表的设计工作时,是将交流电基波作为基础,并且通过磁感应来驱动相关的元件形成力矩,并以此来带动计度器进行电能的测量工作。由于受到各种原因的影响,造成电力系统出现了谐波,并且电能表上的电压、电流也将出现不平常的电压、电流。这一过程中,驱动元件将导致磁感变化,进而对电能表的计量工作造成影响,导致电能表出现较大的误差。

2、电子式电能表受谐波的影响

如今电子式电能表通常是多功能电能表或者是智能电能表,其是由计量芯片、通讯模块、微处理芯片等部件组成。它的功能十分强大,不但与计量精确性有着直接的关系,同时还影响都到远程与本地通信,并且对信息交互与传输、远程停送电以及异常报警等活动造成影响。对于电子式电能表来说,它是以谐波与基波相加作为基础进行相应的电能计算。对于线性用户而言,不但会对电能计算造成影响,同时还会带来有害有害谐波;而对于非线性用户而言,由于谐波中的有少数进入电网,因而其在电能的计算过程中将会小于它实际的耗费电能,进而导致了电网的污染。

3、谐波影响电能计量的准确性

一方面,谐波影响感应式电能表的计量。电能表测量会受到畸变波的影响,且还会遭到频率特质的影响。电能表的频响曲线是否可以做到平坦,这时计数误差影响是较为明显的。这就说明我们需要对频响开展全面研究。通常来说,该影响要从以下几个方面来探析:(1)对转盘的影响。而电能表转盘并不是一种单纯电阻,内部有感抗,一旦频率出现变化,阻抗角、等效阻抗会根据频率变化而出现变化;(2)根据转盘力矩影响。一旦发现谐波,频率不断增加,磁通量会比较小,因此会推动转盘力矩慢慢变小,且转盘转动会渐渐变慢,这样就会产生计量失误;(3)从电能表测量误差的负向影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐波以后,电流频率的不断增强,电压线圈的磁通量减小,转盘转动渐渐减缓,转盘的力矩变小,电能表测量误差出现负向变化。另一面,谐波对电子电能表测量的影响。理论上来说,该类电能表的计量手段是根据总体来计算的,电路中兼有基波与谐波,但是该过程中谐波会危害到线性用户,如果把它计算在一起的话,会造成电能表电量的总值不断增加,此外对非线性用户来说,出现的谐波也会流进电网去,因此造成电网污染,这对测量数据来说是十分不利的。

4、谐波影响电能计量的合理性

因为谐波影响,现阶段我国使用全能量式计量手段在合理性与准确性之间很难统一。在非线性电网中,非线性居民为谐波”创造者”,因为谐波有少数进入电网,他支付电能要小于实际测量的电能,然而电能收支是平衡,而谐波”创造者”导致的这些损失却要谐波”受害者”的线性用户来支付。很显然,这一定是不科学的,并且也造成了电力系统的经济损失,这样不利于电网正常安全运行。

三、谐波在计量中的应用和发展

1、谐波在电力计量中的应用。

谐波在产生的过程中,会对电力计量装置产生一定的影响,能够导致电力仪器发生以下的变化:第一,能够提高电表工作的准确度,就是反应值和实际值相当,如此看来,可得知谐波和基波的功能相加起来的效果可以被看成是计量手段的一种。第二,突出基波的作用而削弱谐波能够产生的作用,从电表性能下手,改变其抵抗谐波的能力。第三,利用谐波与基波的若干性质不同来区分接受,这种方法可单独应用于谐波的测量,随着时间的发展,它与实际金钱之间的转化方法将有新的发展。

2、谐波计量的发展。

只看国内的计量方式的话,主要在应用的还是全能量的方法。这种计量手段适用的范围仅为基波平稳之时,在此范围内的效果可以得到认可。但不能抵抗半点谐波影响。一旦不在这个适用范围之内计量数据将不再有效。实现双向波的分别计量是电表功能更强大,效率更高超的表现,因为两种波的模型是不一样的,通过不同的处理之后分别接受和计量是有可能的,而计量的主要目标是对于谐波的,因为谐波的干扰作用,对于它的测量能够中和误差的产生,得到有效的最终数据。

3、谐波电表的发展。

实际上已经出现了关于谐波干扰的抗性设备仪表,能够特定应用在有谐波的地方,不过,由于收费准则尚未统一起来,没有确定的价格,因此尚不能大范围采用,但这不影响此仪表的性能优势带给人们的启发,它的抗谐波意义是巨大的。它的功能体现在有可能实现由机器运行,零件失效,平衡度被破坏造成的计量数据失效状况为零。这种电表起源就是电能表,通过更精细的技术加工而得到。采用大容量芯片,汉字点阵字库、A/D结合DSP结合CPU的形式,不断完善独立计算和计量的专用芯片,从而拓展了大量程、宽量限的电表,由此实现了对谐波和基波的进行分别测量而区别计量的能力,这样电表就具备了计量基波有功电能、基波无功电能、实际消耗电能、总电能等。全新的改进电子式电表具有更加宽的频率响应,误差频率特性曲线将更加的平直,所以对于有谐波存在的环境中,新式的电表即使有误差的存在,比起从前的感应式仪器来说,也是相当微弱的。而且在两种波的区分测量上效果很好。

结束语

电力企业不仅应该保证供电的质量,还应该充分意识到电力谐波在电力计量工作中的关键意义,特别是现阶段的发展中,电力负荷越多,产生的电力谐波就越大。电力企业应该应用最新型的技术来降低电力谐波造成的影响,同时还需要深入研究和开发谐波计量电表。只有这样,才能够促进谐波与基波准确计量的实现,才能够保证电力体系运作的安全和稳定。

参考文献:

[1]杨德超,赵潇逸.基于DSP的谐波电能计量算法研究[J].信息记录材料,2017,18(8)

[2]朱东花.分析电力谐波对不同计量装置的误差影响[J].电子制作,2017(2)

[3]肖湘辉.电力谐波对电能表电能计量的影响分析[J].科技尚品,2017(7)

论文作者:侯佳

论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期

论文发表时间:2019/5/20

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