（榆林电力分公司 陕西榆林 719000）
摘要：在我国电力系统中，因非线性用户负荷数量不断增加，向电网中注入大量的谐波，影响了电能计量，电力企业发展受到影响。基于此，为提高电能计量的准确性，提高用户满意度，降低不必要的损失，文章探讨了电力谐波对电能计量的影响，并针对性提出治理措施，保障电能计量的准确可靠，推动我国电力技术向前发展。
关键词：电力谐波；电能计量；影响；治理
前言
随着我国电力行业的快速发展，一定程度上，电力谐波对我国电力企业的经济效益影响越来越大，并且，电力谐波还影响了继电保护装置、测量仪器、通信系统等的精确性。其中，电力谐波对电能表计量的影响带来的隐患最大，因为，若电能表计量过快，将直接导致用户利益损失，甚至，电力企业因此损失电力用户；若电能表计量过慢，为电力企业带来损失[1]。对此，为提高电能计量的精准性，应严格控制电力谐波的影响。
1、电力谐波产生的原因与危害
1.1、电力谐波产生的原因
近几年，电力网不断扩张，电力设备使用量成倍增长。因为，电子元器件作为主谐波的主要来源，电力设备的增多，产生的电力谐波明显增长。一般情况下，正弦基波电压，存在于非线性设备中，当电疗与电压波出现差异，电流波因此变形，电网的连通性影响，谐波因此产生。谐波产生的主要来源有：逆变设备、整流设备、单相电力电子装置、变频设备、变压器群、高新技术产品中的电气元件等[2]。
1.2、电力谐波的危害
（1）在电网运行中，一旦非线性电力用户向电网中注入大量谐波，电力系统中的谐波与基波相互叠加，波形发生畸形变化。（2）在电动机运行中，当谐波的频率高于基波时，电动机会出现磁滞、涡流等，增大了电动机的能耗，甚至会导致电动机损耗与铁损。（3）在变压器运行时，也会产生谐波，因谐波电流较小，变压器并不会出现发热、铁损情况。然而，在变压器初启动的瞬间，会产生较大的谐波电流，谐波谐振的存在，放大电流影响，变压器寿命降低。（4）当电力电容器应用时，电容器因其特殊性，极易受到谐波的影响，导致电容器运行故障甚至损坏[3]。
2、电力谐波对电能计量的影响
2.1、电力谐波导致电能计量装置出现误差
理论上，在电能计量仪运行中，因电力谐波的存在，计量仪器产生了电磁转矩，为计量仪器出现误差种下隐患，电能计量准确性无法保障。对于感应式电能表，在电能计量中，因电能表中存在基波与谐波，谐波导致电能表中电压线圈阻抗、旋转盘阻抗等出现变动，磁通量因此产生变化，电能计量装置出现误差，基波的存在，更是进一步增大误差。对于电子式电能表，作为电气元件，必然会产生电力谐波，电能计量产生误差。实际上，无论是哪种电能计量装置，都无法实现计量谐波的有功电能计量，是导致计量装置出现误差的根本。
2.2、谐波对感应式电能表的影响
感应式电能表，以驱动元件、制动元件、转动元件、计度器等组成，当电流较小时，摩擦阻力的影响，电流较大时，受到惯性影响，电能表本身存在误差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在感应式电能表设计中，以交流电基波为基础，在电能计量中，利用磁感应，驱动电气元件产生力矩，带动计度器运转，然而，在计度器运转过程中，用户用电设备会产生谐波，基波与谐波叠加，电能表电流与电压发生畸形变化，当电能表运转时，因电流、电压畸变，磁感应不均匀，驱动元件产生的力矩发生变化，电能表出现误差，可见，谐波的存在，对感应式电能表影响较大[4]。
2.3、谐波对电子式电能表的影响
当前，智能电网建设脚步加快，电子式电能表住家替代感应式电能表，进入千家万户。电子式电能表是一种多功能电能表，由计量芯片、通信模块、微处理芯片等构成，不仅能够精准计量电能，还能够本地以及远程通信，远程停电送电，异常情况报警等。电子式电能表计量电能的方式主要以基波与谐波的叠加为基础，对于线性用户而言，最终计量电能为基波电能加谐波电能，但是，谐波的存在为电能表带来危险，且电能量被计入谐波电量；对于非线性用户而言，电能表产生谐波，并将其送入电网中，电能表计量数为基波电能减去谐波电能，但是，非线性用户产生的谐波极易污染电网，电能表计量数据少于正常应用数据，为供电企业带来较大损失。
3、电力谐波对电能计量影响的治理措施
3.1、加大谐波监测与治理
在电网运行中，工作人员应重点监测谐波源，在变电站安装电能质量检测装置，并通过计算机建设谐波监控系统，实施检测谐波变化与电能质量变化，一旦出现谐波污染现象，及时治理，降低电力谐波对电能计量的影响。在谐波源接入过程中，相关人员应根据电力工程实际情况，合理规划，避免谐波源由一点接入。在高压接入电网的用户中，若存在谐波含量超标现象，应取消其的准入条件。在电网运行中，严格审查电力用户的符合性质，若为非线性用户，在方案中明确规定谐波抑制措施，若用户不通过验收，避免接电。
3.2、谐波抑制方法
（1）流装置相数增加。在供电系统中，换流装置是主要的谐波源，当换流装置脉动数增加，换流装置在交流侧和直流侧产生的谐波能够有效清除幅值较大的低频，进而降低谐波电流有效值，提高电能表计量的准确性。（2）有源滤波法。抓住谐波产生源头，在源头处减小谐波产生，进而减小其对供电系统的影响，保护电气设备，降低谐波电压，提高电能表的精确值。（3）加强谐波电流危害的预防。相关人员可由主动与被动两方面预防，对于前者，关断电力电子器件，消除谐波；对于后者，采用传统的无源滤波方式，降低谐波对电气设备的危害性。
3.3、建立健全谐波管理体系，组织专业管理团队
在电力系统运行过程中，工作人员应充分认识到谐波的重要性，并深刻认识到，谐波治理不仅是供电企业的任务，还是用户的责任，因为，谐波直接影响了电能表计量的准确性，危害了供电企业与用户双方利益。电力企业与用户用共担责任，减少谐波对电网的污染，提高电能质量，互利互惠，保障电网安全、稳定运行。在谐波管理中，供电企业主观部门应对下辖电网进行系统性分析，建立健全谐波管理体系，在谐波管理中，规范性管理体系，保障了谐波源测定的准确性，为谐波控制奠定措施，以此提高电能计量的准确性，提高供电企业经济效益[5]。另外，在供电企业中，应对谐波认识的不足，管理人员水平不足，电能计量受到影响。对此，组织专业管理队伍，培养管理人员对谐波的重要认知，提高其降低谐波的专业能力，降低谐波对电能计量的影响，保障电能计量的准确性，减轻谐波对电气设备的危害。
4、总结
总而言之，在电能计量中，电力谐波的影响，无论是感应式电能表，还是新型的电子式电能表，计量准确性都存在一定误差，影响了供电企业与用户的利益，抑制了供电企业的发展。对此，加大谐波监测与治理，积极掌握谐波抑制的方法，建立健全的谐波管理体系，组织专业的谐波管理队伍，最大化抑制谐波的影响与危害，提高电能计量的准确性，提高电能利用率，推动供电企业经济效益与社会效益的提高。
参考文献：
[1]张志南. 电力谐波对电能计量影响的分析与探讨[J]. 电子世界，2014（14）：147-148.
[2]李琳. 电力谐波对电能表电能计量的影响分析[J]. 硅谷，2015（4）：195-195.
[3]黄明. 电力谐波对电能计量的影响与思考[J]. 南方农机，2015，46（7）：72-72.
[4]郑守明，周辛南. 电力谐波对电能计量影响的分析与探讨[J]. 城市建设理论研究：电子版，2016（9）：110-110.
[5]白玉洁，刘洵宇. 电力谐波对电能计量影响的分析与探讨[J]. 城市建设理论研究，2016（17）：00215-00216.
论文作者:李军,刘海宾
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
标签：谐波论文; 电能论文; 电能表论文; 电力论文; 基波论文; 电网论文; 用户论文; 《河南电力》2018年4期论文;