摘要：电能是国民经济和人民生活的主要能源,对国家的发展起着举足轻重的作用。电能计量数据涉及到发电、供电与用 电三方经济利益,同时也是许多技术指标计算的重要依据。电力谐波对于电能计量的影响是多方面的。应该积极对于当前电力下对电能计量影响的理论进行研究,在掌握专业理论的基础上,切实的参与到电力谐波电能计量中去,以保证实现电能供应质量的不断提升。
关键词：电力谐波 电能计量 影响 分析
电能表的电能计量是我国电力企业收取电费的重要凭证和依据 ，其数据的准确性、合理性与否 ，直接影响电力企业和电力用户的经济利益 ，在电力系统中 ，大部分技术性指标的计算也需要以电能计量数据为依据。但是 ，由于电力谐波的存在 ，使得当前我国电能计量数据的准确性与合理性受到较大的影响 ，这种影响不但使电力企业的各项工作无法顺利有效完 成 ，还使得用户的经济利益受到损害。因此 ，分析出电力谐波对电能计量的影响原因 ，找出解决方法 ，是电力系统目前必须要完成的任务。
1 电力谐波产生原因以及可能造成的危害
1.1 电力谐波产生的原因
电力设备使用量的不断增加,电子元器件和设备成为当前最为主要的谐波源。一般情况下,正弦基波电压处于非线性设备中,电疗和电压波出现差别的时候,电流波就会出现变形,在电网联通性的影响下,谐波也就慢慢产生了。
1.2 电力谐波造成为危害
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。
电力谐波对电能表电能计量的影响
1.1对电能表电能计量准确性的影响
（1）电子式电能表。电子式电能表在使用过程中，可结合不同 的测量信号波形产生不同的响应，因此电能表电能计量存在着一定程 度的差异。由于正函数具有正交性，一旦电流信号或者功率电压发生 畸变，电子式电能表一定会产生计量误差，当这种误差较小时，可忽 略不计。在电子式电能表实际应用中，电网的电流和电压都必须进行 测量，通过互感器将电压和电流转化为弱信号流入电子式电能表，因 此互感器的运行状态和准确度对于电子式电能表电能计量数据的准确 性也有着直接的影响，若互感器具有非线性特性，其在通过畸变信号 时，产生的各次电力谐波成分转换比例不同，导致电能表电能计量数 据发生较大形变，造成较大误差。
（2）感应式电能表。电能表运行过程中的特定频率是探究电能 表电能计量数据发生波形畸变的重要依据，通过查看电能表频率响应 曲线是否均匀、平坦，分析电力谐波对于电能表电能计量数据误差的 影响，在电流电压为正弦波、频率范围较窄、距离工频较近等条件下， 感应式电能表可保持稳定、正常的运行，处于最佳的工作状态。当运行系统的电流和电压波形不符合正弦波变化特点时，感应式电能表的电能计量准确性会明显下降，电流电压的谐波越大，误差也越大，不能正确进行电能表电能计量。
电力谐波对电能计量数据合理性的影响
一般情况下，通过电能表计量的电能都是基波电能同各次 电力谐波电能的总和 ，其中，各次电力谐波电能由于电能负荷情况不同，使得其谐波产生的方向也各不相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前 ，我国的 电力企业希望电力用户能够使用基波电流 ，这样电网系统就可以采用基波电压 ，以此来有效的降低对线性负荷电力用户的影 响 ，这也是广大电力用户的希望 。但是由于我国当前大部分的电力用户其使用的都是非线性电力负荷，此类负荷的电力谐波电流是向电网方向流动的 ，而电能表计量是通过电力用户使 用的基波电能减掉电力谐波电能的方式来计算有功功率的，如果对基波电能的计量变少，就会使电网被电力谐波污染。
当电力系统的电源处于正弦波的状态时 ，其线性负荷的电 压和电流产生的电力信号也为正弦波 ，此时，电力用户用电只 会消耗基波电流的有功功率 ；当非线性负荷的电压是正弦波时 ，其运行的电流就会发生畸变 ，从三角函数具有的正交性来看 ，只有具有同频率的电压和电流积分才不会为零 ，因此，电路 中只是在消耗同频率电压和电流的积分 ，即基波电流的有功功率 。但是，当电力系统中电源畸变的时候没有内阻时，其线 性负荷不仅消耗基波电流的有功功率 ，还会消耗电力谐波的有 功功率 ；此时非线性负荷对有功功率的消耗也是如此。这样就会使其实际消耗的有功功率与电能表计量出的有功功率存在偏 差 ，造成其数据计量的不合理。
解决电力谐波对电能计量数据影响的措施
基波电能计量法
通过上述电力谐波对于电能表电能计量的影响分析，电力用户终端 主要是线性负荷，采用基波电能计量法，可有效提高电力用户终端的电 能计量准确性，避免电力用户缴纳过多的电费。同时，对于电流用户或 者受电力谐波影响比较广泛的电网线路来说，电力谐波对于感应式电能 表和电子式电能表的电流和电压回路产生大量滤波，这时大部分有功功 率是基波电流的有功功率，可极大地提高电能表电能计量的准确性。
全能量电能计量法
从对以上的研究分析可知 ，全能量的电能计算方法 ，由于 其主要计量的电能数据为有功功率 ，这一方式十分适用于电子 式电能表的计量特点 ，能够有效的减少电子式电能表电能计量 的数据误差。但是 ，由于其也会对产生电力谐波的用电用户的 有功电能进行计量 ，这样就会使得线性负荷用户的用电费用增 加 ，而非线性负荷用户的用电费用减少 ，所以只适合于部分电 力谐波较小、影响力较弱的电力系统。
带加权系数计量法
带加权系数计量法是一种基于基波电能计量的方法，结合带加权 数据进行电能计量。当前，带加权系数计量法还处于研究阶段，而采 用这种方法可得出更加真实准确的电能数据，可全面反映出谐波电能 和基波电能，因此带加权系数计量法适用于电力谐波分布广泛或者包 含大中型电力用户的电力系统 。随着我国现代化信息技术的快速发 展，相信带加权系统计量法的应用范围将越来越广泛。
总结
电力谐波是由于电网中电力设备所产生的，是不可 能完全避免的问题，它作为一个不可完全消除的因素， 给电能计量带来了较大的不良影响，因此供用电双方均 应关注如何科学合理地对电力谐波进行控制。这也要求 科技人员不断进行相关技术的研究与创新，克服与减少 电力谐波给电能计量造成的不良影响。
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论文作者:赵莎莎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
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