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摘要：近年来，我国居民用户以及企业单位的用电需求不断增加，给电力部门的计量工作增加较大的难度。由于在电力系统的运行中，通常需要将谐波用于供电工作中。但随着谐波的使用量不断增多，对电力系统的运行装置带来极大的破坏，其中包括损坏设备、损坏电路、造成计量误差以及破坏电能表的使用性能，并影响到电力部门的电能计量工作。要想提高计量结果的准确性，改进电能计量技术刻不容缓。对此，技术人员需要了解谐波的频率参数，包括频率偏差、频率幅值以及频率相位等，并结合电能表的计量原理，从而掌握电能计量的改进技术。本文分析谐波对电能计量的影响，并提出电能计量的改善技术，使新技术能够为电力部门的计量工作提供支持。
关键词：谐波；电能计量；改进措施；应用前景
谐波实质上是一种电量，它的频率通常大于基波的频率。如果谐波大量出现，就会给电力部门的计量工作带来误差，导致计量结果出现较大的偏差。对此，要想避免谐波给计量工作带来干扰，就要对谐波的主要特征以及电能表的计量原理进行研究。因此，本文对电力部门计量工作现状进行分析，结合计量工作的具体内容，将电能表的计量原理以及谐波的频率作为切入点，探讨谐波给计量工作造成的具体影响，并从电能表的改造、谐波的使用量两方面阐述计量技术的有效改进措施，为电力部门的计量工作提供技术参考，从而推动国内电能计量工作的建设。
1、谐波给国内电能计量工作造成的影响
（一）损坏设备
谐波产生辐射具有较强的破坏力，极易损坏电力设备以及电网线路，这就给电力企业造成极为严重的经济损失，严重制约了电力行业的建设发展。
（二）损坏电路
谐波在运行中会产生谐振，而谐振易造成电路事故，并影响到电力企业的供电工作，导致工厂以及居民无法得到所需的电能，给工厂生产以及居民生活造成极为严重的影响。
（三）造成计量误差
当谐波与基波电流相遇时，电能表的性能会出现较大的变化，并导致电流磁通量以及电压磁通量发生变化。当电流磁通量以及电压磁通量均发生变化时，就会使功率发生变化。一旦功率发生变化，就会影响计量的结果。
（四）影响电能表的性能
通常来讲，电子式电表的最佳工作条件有两点：第一，电流以及电压都处在正弦波的状态；第二，处在工频较窄的频率中。当谐波大量出现时，电流以及电压出现畸变时，从而影响到电能表的准确度。此外，电子式电表极易受到波形的影响。依照正弦函数的特性，如果电流以及电压均处于偏离正弦的状态，就会给电能表造成一定的影响，并降低电能表的计量准确度[1]。
2、电能计量的技术改进
要想避免计量工作受到谐波的影响，计量人员就需要对谐波进行探讨，包括谐波的形成原理以及谐波的影响因素，并对谐波进行制约，从而降低谐波给电力企业造成的损失。此外，对谐波的形成原理进行研究，对电能计量技术的改进具有一定的作用。
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（一）选用电子电能表进行电能计量
在电子电能表的运用中，计量误差通常形成于运算过程中。因此，计量人员只需要改进电能的计算方法就能降低计量误差。在计量运算前，计量人员需要检测谱波的含量，并依照谱波的特征制定相应的运算方式。此外，在电子电能表的应用中，需要进行较为复杂的计量运算，这就需让专业的计量人员进行操作，从而保证计量结果的准确性。电子电能表的主要计量过程如下：计量人员需要算出主要的计量参数，包括基波电能值、加权系数值以及谐波电能值等。在计量过程中，通常将消耗的基波电能值设置为1，如果谐波电能值大于基波电能值，就对发出谐波的用户进行惩罚；如果谐波电能值小于基波电能值，则对负载用户进行补偿。将电子电能表运用在计量工作中，能够避免出现计量不公的情况[2]。
（二）选用频城计量法进行电能计量
在频城计量法的运用中，计量人员需要将离散化电流信号的序列以及离散化电压信号的排列顺序进行加窗处理，防止频谱出现泄漏。与此同时，计量人员需要对加窗处理后的电流序列以及电压序列进行变换，并依靠FFT计算方法对电流的频域参数进行估算，从而得出电流信号以及电压信号中谐波的相关参数，包括频率偏差、频率幅值以及频率相位等。此外，在得出谐波相关参数后，计量人员需要依照谐波的计量公式从而得出有功电能值以及无功电能值。计量工作结束后，计量人员还需要进行仿真实验，其中包括谐波仿真实验以及噪声仿真实验，并依靠积窗法从而得出准确的基波电能值[3]。
（三）降低谐波的使用量
要想降低谐波的使用量，技术人员需对电路的结构进行改进。在改进过程中，技术人员对电路频繁发生的问题进行解决，并探索能够降低谐波使用量的可行措施，避免电力设备以及电路等装置受到谐波的破坏，保证电力装置能够准确地测出电能使用量[4]。因此，对电路结构进行改造，降低谐波的使用量，从而提高计量装置的测量结果。
3、电能计量新技术的应用前景
就目前而言，谐波会影响电能表的计量准确性，给国内电能计量工作造成一定的影响，从而给电力企业造成较大经济损失。如果不能解决谐波问题，就会制约国内电力产业的发展[5]。数字乘法器是一项新型的电能计量设备，计量人员可以依靠数字乘法器来得出电量的总功率，并根据电能计量公式对谐波的功率进行计算。当基波功率的输送方向与谐波功率的输送方向相同时，就表明负荷正处于线性负荷的状态，此时计量人员不需要对谐波的功率进行计算，只需计算出基波电能值，而基波电能值就是电能的总量值；当基波功率的输送方向与谐波功率的输送方向相反时，就表明负荷正处于非线性负荷的状态，此时计量人员就需要分别计算出基波电能值以及谐波电能值，并取基波电能的绝对值与谐波电能的绝对值之和，得出的数据结果就是电能的总量值。利用数字乘法器对电能消耗量进行计算，能避免受到谐波电能的干扰，这就不会出现电量多算的情况。同时，利用数字乘法器对电能消耗量进行计算，能避免发生谐波电能为负数值的情况，并能够准确地统计出用户的用电量[6]。因此，电能计量新技术能够鼓励居民用户安装谐波处理设备，对绿色电网的开展工作具有重要意义。
4、结束语
综上所述，谐波是造成电力部门计量出现偏差的根本原因，技术人员需利用相关技术来控制谐波的使用量，防止谐波给计量工作造成干扰。对此，技术人员需了解谐波的主要特征，并依照相关计算方法获取谐波的具体参数，包括频率偏差、频率幅值以及频率相位等数据，掌握谐波的形成规律。同时，技术人员需对电能表的计量原理进行分析，检测谱波的含量，并依照谱波的特征制定相应的运算方式，使电能表的运算更为准确。此外，电力部门需降低谐波的使用量，并对电路的结构进行改进，探索能够降低谐波使用量的可行措施。总而言之，做好以上措施能够降低谐波对电能计量的影响，从而保证电力部门能够准确统计每位用户的用电量。
参考文献：
[1]韩兴,蔚永军.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].黑龙江科技信息,2014,35:54.
[2]郑斌.谐波存在时的电能计量改进方法和实践应用研究[J].科技与创新,2015,02:98+101.
[3]史建平.谐波存在时的电能计量误差与计量方法分析[J].科技与企业,2015,07:222.
[4]王竣平,杨建军.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科技创新与应用,2015,20:188.
论文作者:黎敏
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/26
标签：谐波论文; 电能论文; 基波论文; 电能表论文; 工作论文; 频率论文; 电流论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;