摘要：谐波电流出现在电力网中，就会使得电力网中的电压和电流发生不规则甚至畸形的改变。为了保证人们的用电质量和避免不必要的损失，就需要电力工作人员对谐波电能进行准确的计量，如果电力工作人员不能对谐波电能进行准确的尽量，就很难保证谐波电能传递过程中的安全，对人们的生命安全和财产安全都存在极大的威胁。过去传统的电能计量表不能对谐波电能进行准确的计量，相关专家经过不断的探索和研究，得到了一套能够准确计量谐波电能的计量技术。本文就谐波电能计量技术的应用进行了简单的分析和探讨。
关键词：谐波电能；计量技术；应用
一、谐波电能对电能计量的影响
谐波出现在电力系统中就会造成电力系统中的电压和电流发生不规则甚至畸形的改变。一般情况下造成电力网中谐波出现的缘由有在发电源处出现谐波和在输配电系统出现谐波以及电力负荷导致谐波产生。通常情况下电力系统中所使用的发电机类型为三相绕组型，而三相绕组型发电机在生产过程中做到绕组和铁心的完全对称均一是极其不容易的，从而就会使得发电源处会出现谐波。在电能的传输和运输过程中，电能会经过变压器和磁化曲线等地方，而变压器的铁心饱和度和磁化曲线的均一度都很难保持稳定，就会使得谐波出现在电能的输配电系统中。当今时代飞速发展，人们的生活水平不断提高，越来越多的电器出现并应用在人们的日常生活中，随之而来电力系统所承受的压力也越来越大，电力超负荷现象的出现已经成为电力系统中的常态，一旦电力超负荷现象出现就会使得电力系统中出现谐波。谐波出现在电力系统中不但影响了电力系统提供电能的品质，而且也对电力系统传输的安全存在巨大的威胁。由于谐波出现在电力系统中会使得电力系统中的电压和电流发生不规则的改变，所以传统的电能表计量技术很难准确的对谐波电能进行计量，严重影响着电力系统的供电品质，严重威胁着人们的生命安全和财产安全。
传统的电能计量表有感应式电能表和电子式电能表两种类型，这两种类型的电能表的原理和结构是存在差异的，所以谐波对这两种类型电能表计量情况的影响也存在一些差异。感应式电能表的原理是将电压生成电压磁路和将电流生成电流磁路，从而使得交变磁通在转盘中形成一个驱动转矩。一旦谐波出现在电力系统中，感应式电能表转盘中的驱动转矩就会变化，从而造成电能表出现计量误差。另外，电压线圈的铁心密度不均一，也会造成感应式电表转盘中驱动转矩的变化，进而使得电能表的计量出现偏差。电子式电能表的计量原理是利用互感器将电压和电流转换成电信号后进行电能计量。而在电力系统中的谐波电能是具备方向性的，恰恰电子式电能表的缺陷就是不能够认识和区别谐波电能的方向，极大的影响了电能表的计量结果。
二、谐波电能计量的新技术和应用
传统的感应式电能表和电子式电能表都不能够准确的计量谐波电能，对电力企业的供电品质造成极大的不良影响，对人们的生命安全和财产安全带来巨大的威胁。所以在传统电能表计量技术的基础上探索和研究出许多适合准确计量谐波电能的新技术。第一，频域电能计量法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆频域电能计量法就是对电力系统中的电压和电流进行加窗处理之后在进行转换并用EET计算方法进行估量计算，进而推算出谐波存在对电能表计量产生的误差值，就可以准确计量处谐波电能。第二，电子式电能表的有功计量方法。电子式电能表的有功计量方法就是将普通的电能和谐波电能分开来计算和统计后进行叠加计算，最终得出准确的电能计量值，可以有效减少电力企业电量的流失和经济亏损。第三，电能计量的仿真实验。电能计量的仿真实验可以分为谐波电能计量仿真实验和基波电能计量仿真实验，通过仿真实验可以更加精确地得出谐波电能存在时或者基波频率出现浮动时对电能表计量数值的影响情况，从而可以保证更加准确的计量谐波电能。第四，三角自卷积窗加权法。过去阻断电流的方法就是形成许多的矩形窗，而矩形窗不容易稳定和计算。三角自卷积窗加权法就是利用很多的三角窗来实施自卷积计算，以达到减少电压电流频谱流失的现象，这样就可以有效的提升电能表计量电能的准确性，而且三角窗比矩形窗稳定且容易计算。
随着社会不断地进步和发展，电力企业面临的挑战也越来越多，如果电力企业不能够保证电能表准确的计量电力系统的电能，就会使得企业的供电量和所收取的电费费用不匹配，就会给电力企业带来巨大的经济损失，不利于电力企业的发展。另外，谐波电能能够影响电力系统中电流和电压的变化，如果电力企业不能对其进行准确的计量，就可能会造成不必要的经济损失和人员伤亡，同时还会影响电力企业为人们提供电力的品质。所以将能够准确计量谐波电能的新技术应用到电力企业的工作中去是非常有必要的且迫在眉睫的。第一，频域电能计量法的应用。该计量法在实际应用中应该与电能计量仿真实验和三角自卷积窗法结合起来，这样才能准确的将谐波电能进行准确的计量。第二，电子式电能表的有功计量法的应用。该方法在实际应用中可以处理较为繁杂和庞大的数据，适于计量化工厂、炼钢厂等谐波能量，而且该方法在实际的应用中还可以减少电力企业供电量的流失，可以有效地降低电力企业的经济损失。第三，电能计量仿真实验技术的应用。在进行谐波电能计量的实践中，电能计量仿真实验技术的应用是必不可少的，该技术能够精确谐波电能对电能计量造成的误差值，是保证准确计量谐波电能的基础技术。第四，三角自卷积窗加权法的应用。在谐波电能计量的实践中，三角自卷积窗加权法可以有效地减少电量流失，降低电力企业的经济损失，而且其应用非常广泛，是保障精准计量谐波电能的基础性技术。总之，谐波电能计量的技术多种多样，这些技术都很好的被应用到实践中去，针对不同的实际情况应该选择合适的谐波电能计量技术。
三、结论
随着时代的不断进步和发展，人们对于电力的需求越来越多，随之而来电力企业面临的挑战也越来越多。电力负荷、电源发电机和输配电过程中都是有可能造成电力系统中出现谐波。谐波出现在电力系统中会改变系统中的电压和电流，如果电力企业不能对谐波电能进行准确的计量，就会造成不必要的损失。谐波电能计量技术主要有频域电能计量法、有功计量法、仿真实验和三角自卷积窗法等。谐波电能计量技术多种多样，在实践的应用中，企业应该根据具体的情况选择合适的谐波电能计量技术进行谐波电能计量，以确保电力企业可以准确的计量出谐波电能。
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论文作者:王姝,张学峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/15
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