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摘要：电力谐波产生的原因有很多，由于电力设备等原因，导致很多问题是无可避免的。为了满足人们对电能表计量准确性的要求，这也就需要我们采取各种办法缓解谐波对电能表计量误差的影响，从而能够真正维护公民的利益，促进我国电能事业的发展。基于此本文分析了电力谐波对电能表电能计量的影响。
关键词：电力谐波；电能表；电能计量；影响
1、电力谐波产生的原因极其危害性
1.1电力谐波造成为危害
电力谐波分析系统总体结构如图1所示，电力谐波分析系统总体结构如图1所示测量设备主要由PT,CT传感器、信号调理电路、16B高精度AD转换器ADS8364、以ARM9为核心的a3c2440及CPLD模块构成.电力谐波造成的危害是多方面的:其一，对于旋转电动机的影响，在磁滞、涡流和集肤的影响下，使得其能耗不断地增加，甚至出现损耗和铁损;其二，对于电力变压器的影响，主要体现在额定电流限度的超额，电流的放大化，由此影响到变压器的寿命;其三，对于电力电容器的影响，给予电容器安全运行造成很大的危害;其四，对于通信线路的影响，主要反映在通话质量降低，通讯不良，通讯设备受损等方面。
图1电力谐波分析系统总体结构
1.2产生的原因
电力系统中产生谐波的原因有很多，根据对现场的总结经验来看，其产生的主要原因是以下几个方面。
1.2.1发电源质量不高
产生的谐波发电机本身质量不高，原因如：发电机采用的是三相绕组的制作方式，但在制作过程中并不能保证其绝对的对称性；发电机的铁芯要保证绝对的均匀一致也比较难等，因此在发电的过程中难免会产生一些谐波。
1.2.2输配电系统产生的谐波
输配电系统中产生的谐波主要是源自电力变压器。变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计时考虑其经济性等原因，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。而且铁心的饱和程度对谐波电流的影响程度相当高，即铁心的饱和程度越高，变压器工作点就会比线性偏离越远，因而谐波的电流也就越大。
1.2.3用电设备产生的谐波
用电设备产生的谐波，主要是来自晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在许多方面都有着广泛的运用，尤其是在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等方面，这就是电网中大量谐波产生的主要来源。
2、电力谐波对电能表电能计量的影响
2.1电力谐波对电能计量数据准确性的影响
2.1.1电力谐波对于电能计量装置误差的影响
从理论上来讲，电力谐波会使得电能计量仪表产生电磁转矩，这就为计量装置误差埋下了隐患，是电能计量失准的重要因素。从电磁感应式电能表的角度来看，在此装置中不仅存在基波还有谐波，谐波对于电能表的影响体现在，使得电压线圈的阻抗和旋转盘阻抗出现变化，进而使得磁通量出现变化，由此使得电能计量出现误差。
2.1.2电力谐波对于全电子式电能表的影响
全电子式电能表中的CPU是进行数值计量的关键部位，能够通过电流电压瞬间值的方式去进行计算，是以正弦规律变化为基础的。谐波是从负载流向电网，电能表记录的数值是基波有功能量和谐波有功电能的总和，在此基础上记录下的数值要比起负载消耗的基波点小，这就是这种设备的缺陷所在。另外，外界的温度、电压、电流和频率会对于这种电能表的数据产生误差影响。
2.2电力谐波对电能计量数据合理性的影响
在实际应用中，电能表电能计量的电能是各次电力谐波电能和电力系统基波电能之和，各次电力谐波电能的电力负荷存在较大差异，谐波产生方向也不同。当前，我国很多地区的电力企业呼吁用户尽量采用基波电流，不仅可降低电力谐波对用户终端线性负荷的影响，而且电力系统可应用基波电压，降低电网线损。但是，我国大多数电力终端的电力负荷具有非线性，这种电力负荷的谐波电流朝着电网系统流动，但是电能表电能计量是电力谐波电能和用户终端基波电能只差，得出有功功率，若基波电能的计量数据越来越少，会导致大量电力谐波污染整个电网系统。如果电网电源处于正弦波状态，那么电网中线性负荷电流和电压也是正弦波状态，这时电力用户终端会消耗大量的基波电流，如果非线性电力负荷电压信号处于正弦波状态时，电流状态也会发生变化，结合三角函数的正交特性，同频率下的电流和电压积分为一个常数，在实际电网电路中只消耗同频率电流和电压的积分，主要是基波电流有功功率。然而，但电网电源发生畸变，内阻较小时，线性负荷会消耗大量的电力谐波和基波电流有功功率，导致电能表电能计量的有功功率和电网实际消耗的有功功率之间偏差较大。
3、降低电力谐波对电能表电能计量影响的有效措施
3.1正确选对电能计量方式进行选择
就实情况来讲，国内在电力谐波处理技术方面还较为落后，还无法对电力谐波带来的影响采取有效的防治措施。因此，为确保电能计量数据的准确性，电能计量人员就应该在对电能进行计量的过程中，利用宽频带电能表和工频基波电能表的结合来对电能进计量，这样的方式能有效的提升电能计量的精准度，从而有效的降低电力谐波的排放，以确保电力系统能够安全高效的运行。
3.2利用智能电表对电对进行计量
随着现代高科技的不断发展，智能电表的智能化功能日益完善，已经实现了对用户实际用电量进行整理与对比的功能，在知能电表进行整理时，如果发现有异常现象存在，智能电表就会立即给用户发出警报，从而有效的避免电力谐波给用户带来的危害。
3.3选择合理的方法
3.3.1基波电能计量法
电力用户终端主要为线性负荷，这种情况想要避免电力谐波对电能计量的影响可以采用基波电能计量法。这一计量方法能够十分有效使电流用户终端的电能计量准确性提升。电力谐波对各种形式的电能表都会产生一定的影响，对于感应式电能表与电子式电能表来说，电力谐波会对这两者的电压回路和电流回路产生滤波，在这种情况下，很多有功功率都属于基波电流的有功功率。所以说采用基波电能计量法能够提升电能计量的准确性。
3.3.2全能量电能计量法
在电力系统中，电能表的电能计量数量为有功功率，所以说想要提升电能计量的准确性就要提升有功功率计量的准确性。全能量电能计量法能够实现对有功功率的准确性计量。通常情况下，全能量电能计量法主要是在电子式电能表电能计量中应用。在实际应用时要注意，电子式电能表电能计量会用户终端的电流谐波数据进行同一计量，所以说当电力系统中存在的电力谐波过大是，全能量电能计量法并不适用。
3.3.3科学的选择电能表
带能表的选择对电能计量数据的影响也非常大，所以要根据电力系统运行的实际情况科学的对电能表进行选择。就电力系统之中的同一个计量点来说，如果计量点的电力谐波与国家电网规定的标准不符，超出了标准。那么应该选择电磁感应式电能表或者是多功能电能表进行电能计量。
总之，要提高用户以及供电公司的经济效益，降低电力谐波对电能计量的影响就显得尤为重要，进一步加强研究非常有必要。
参考文献
[1]谭茂茜.电力谐波对电能计量的影响[J].广东电力，2006(12):24-27.
论文作者:向嫚丽
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：谐波论文; 电能论文; 电力论文; 基波论文; 电能表论文; 电流论文; 计量法论文; 《基层建设》2018年第33期论文;