（1陕西省地方电力（集团）有限公司绥德县供电分公司，陕西 榆林 718000；
2陕西省地方电力（集团）有限公司榆林电力分公司 719000）
摘要：经济的发展和科技的进步，城市化进程的加快，促进人们用电需求量的不断增大，相关电能计量系统也得到了升级。电能计量的数据与供电方、用电方以及发电方的利益具有紧密的联系。
关键词：谐波背景；电能计量；计量误差
引言
作为电力企业收取电费的主要依据，电表计量的准确性往往对电力企业的经济效益产生较大的影响。基于此，我国的电力企业在运行的过程中加强了对于电能计量工作的把握。目前，我国的电力系统在运行的过程中普遍存在着由非线性负荷引发的谐波问题，促使电能表计量作业效率的低下，降低了计量作业的合理性、准确性。
1产生谐波的原因
1.1输配电系统的原因
在这个系统中，变压器很容易产生谐波，它的铁心呈现饱和的状态，而且磁化曲线还是非线性的，变压器在工作的时候磁密就在曲线的饱和段上，影响着变压器的正常运行，这导致了电压器的磁化电流出现了尖项波形，奇次谐波就在其中产生。通过实践证明，如果变压器铁心的饱和度高的话，线性就越偏离工作的点位，也就非常容易有更大谐波电流产生；相反，就不会有很大的谐波产生。
1.2发电原因
基于现阶段我国电力技术的限制，促使电站发电机中的三相绕组无法实现对称，进而导致设备的运行状况无法达到理想的状态。这一状况的出现就导致电流无法均匀的绕过铁心，故而导致发电机电源质量下降，并在此过程中产生了了一定量的谐波。
1.3使用电的原因
在我们日常生活中常用的电气设备的原材料都是采用晶闸管，在正常的使用过程中，电气设备极易产生谐波，特别是采用了晶闸管材料所制设备。通常所见的晶闸管如电源开关、充电设备等，应用此材料的设备在使用的过程中容易产生谐波，谐波的产生将会对电网的正常运行带来影响。在单相电流的电路装置与感性负载连接的时，奇次谐波容易产生，谐波最高时的占比比例达到基波的三倍，同时还会根据电容值变化的情况而相应的变化。
2谐波下电能计量系统存在的误差
2.1CVT谐波存在的误差
相角误差的仿真结果与幅值误差的仿真结果存在着一定的差异。CVT基波电压测量工作的准确度较高，但用谐波电压开展测量工作所得到的幅度值的误差应当在96%上下。在谐波的情况下，CVT会表现出较大数值的相位偏差。综上可得，CVT在谐波条件下进行测量是不明智的，也就是CVT不适合于谐波条件下开展相关测量工作。在仿真分析TA谐波的误差后得到次谐波的基本状况。数据显示，谐波的负载率抵至98%，而谐波的功率因素为1。在TA仿真的过程中应当合理地设置电流源，经验表明，电流源的相位最好保持在0度左右，电流数值一般为1kV。由上可知，在存在谐波的条件下，电能计量表系统的计量准确度较高，究其原因是TA计量拥有极高的精度，得出结论：TA较适合在谐波环境中进行测量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要特别指出的是，计量误差在电能方面的计量系统中是非常常见的，110kV的系统多应用了高压电能的计量系统，而不同环境中的电能计量误差是存在着一定的差异，需要引起业界人士的关注。
2.2CVT谐波测量的误差
谐波情况下，能够有效的补偿电抗设备、中间变压设备、阻尼设备等，其均有可能于饱和的范围内，所以应充分的考虑到其特征和性能，如非线性。我国110kV和发电厂升压站、变电站母线和出现等均通过CVT。然而，相关的研究显示CVT不能应用到谐波的测量中。国际电工IEC的标准中，具有明确的标准，CVT进行测量绕组需确保在既定频率的基础上98%~100%左右，满足精度方面的标准。保护绕组与既定的频率95%~101%左右，达成精度方面的要求。CTV于基波电压的基础上、系统保护、自动装置基波信号变换的情况下，能够达成系统方面的要求。然而，测电压频率出现一定变化的时候，存在谐波的时候，CVT通过电容分压设备等值电容、补偿电抗设备电感方面所构成，这时LC串联谐振的回路就会出现偏离的现象，致使其测量存在较大的误差。所以，谐波系统CVT不能够有效的反应真实的状况。实行谐波测量的过程，以CVT变换装置获得二次测信号，所以存在一定误差。
3谐波对电能计量系统的误差影响
3.1电磁感应电能表
这种电能表主要是依据基波设计出来的。除了基波以外，在还存在高次谐波电流和电压的时候，电能表内部的电压线阻抗会发生变化，还有旋转圆盘也会有所变化，这就会使电压和电流的磁通都有所变化，而且连带着电磁转盘驱动也会受到影响，有一定变化，这一系列的变化就引起了电能表计量出现误差。此外，基波和谐波存在的形式是相互叠加的，波形畸变的情况下，由于电流和电压都是非线性铁心，磁通是不能跟随波形变化而发生线性变化的。我们可以从电路的理论知识上得知，相同频率情况下的电流和电压在相互作用的时候，才能够产生平均功率，否则是不能的。
3.2电子电能表
在应用全电子电能计量表的时候，安装在电能表内部的处理器会将不同频率下正弦电流电压所产生的数值进行精确、分类计算，同时具备在数值中选取一部分数值进行采样计量，运用这种方法能够将谐波和负载基波所消耗的平均电流电量的数值清楚的记录下来。在基波受到谐波电流的影响下，它将会与负载电流形成不同的方向，当谐波的负载电流通过电网时，这种电能表将会全程记录下谐波的谐波与基波的产生有功电能所消耗的详细数值，但是此时所记录下来的用电量要小于基波电能负载所消耗的电能，这就是全电子电能计量表存在的不足之处。存在的这种致命的缺陷直接对国家的供应企业带来直接的影响，也是对电能的供应方与消费的用电方产生不公平的现象。
结语
通常情况下，在谐波背景不仅会影响输电与配电及用电消费者的电力设备的正常运行，致使用电消费者的无功功率数值增大，增加消费者的电费支出，增大消费者的生活支出，不仅如此，还对其它的设备元件也会造成了较大的损害。在计量回路中应该采用新型的基波电能表，采用分频技术有针对性的计量基波电能和谐波电能，以达到增强非线性负荷的准入方式，这样将会最大限度控制或者降低谐波所引起的电能计量误差现象，从而更有效地维护好供电方与用电消费者双方的利益。
参考文献
[1]杨金涛，乐健，汪妮，刘开培．谐波背景下电能计量系统的计量误差分析［J］．电力系统自动化,2015.
[2]罗恒华．谐波背景下电能计量系统的计量误差研究［J］．山东工业技术,2015.
论文作者:高利军1 赵建国2
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年2期
论文发表时间:2019/1/2
标签：谐波论文; 电能论文; 基波论文; 误差论文; 电流论文; 电压论文; 系统论文; 《信息技术时代》2018年2期论文;