摘要：随着我国国民素质的不断提高，其在日常工作与生活中对电能的输送质量的相关要求也在不断增长，供电系统的谐波问题逐渐引起了社会各界的注意，就谐波背景下的电能计量系统的计量误差进行了相关研究，希望能对我国供电企业的相关发展带来一定帮助。
关键词：谐波；电能计量；误差
作为电力企业收取电费的主要依据，电表计量的准确性往往对电力企业的经济效益产生较大的影响。基于此，我国的电力企业在运行的过程中加强了对于电能计量工作的把握。目前，我国的电力系统在运行的过程中普遍存在着由非线性负荷引发的谐波问题，促使电能表计量作业效率的低下，降低了计量作业的合理性、准确性。
1电力计量系统的概述
所谓电力计量系统，就是对用户的电量进行记录，并且根据记录的数据来收取相应的费用，所以这是供电企业盈利的关键依据，目前在电力计量的方法中，有高供低计、高供高计和低供低计三种方法。第三种低供低计法主要针对的是城乡镇的普通居民用户的应用，在计量过程中，需要根据居民具体用电多少来判断之后的电力计量工作如何开展，在这个过程中不需要使用额外的电力计量设备；高供高计主要应用在10kV以上的用电户的计量上，在这个供电系统中，电力计量主要是通过电流互感器来进行计量；对于高供低计方法，则是应用在10kV以下的用户中，使用的是低压电流互感器。在进行电力计量的时候，经常会有一些设备因自身原因导致计量失误的出现。电能计量中经常会产生谐波，影响着电能计量系统的进行，我们应该试着寻找出其中还不够完善的地方，并加以改进，以期对今后的电能计量工作带来一定的帮助。
2产生谐波的原因
2.1发电原因
一般来说在供电企业进行发电的过程中，选取的发电机自身三项绕组的对称性并不符合电力企业发展需求，这种情况就会导致绕过铁心的均匀性受到影响。加上这种不对称性对整个电力制作也产生非常严重的阻碍作用，导致电源经常出现质量下降的现象，长此以往就会在这过程中产生谐波。
2.2输电系统原因
要想保证生产出来的电源能够得到合理的使用，在这个过程中还要设立有效的输电系统。但是在这个系统中使用的电压设备在长时间使用的过程中经常会产生谐波，导致其中使用的铁心能够达到饱满的状态。加上磁化曲线本身就是一种非线性结构，并且电压设备在运行的过程中产生的磁密经常显示在曲线的饱和处，这就导致变压器的正常运行受到影响。而且在变压器铁心长时间使用的过程中，导致其自身饱和程度有很大的提升，在这个过程中相应线性就会偏移整个工作点位，加大了谐波产生的可能性。
2.3用电的原因
目前电气设备在运行的过程中都会在其中使用晶闸管，但是这种零件在使用的过程中就会导致电气设备产生谐波。并且晶闸管主要功能在于电气设备的开关和相应充电设备上，也就是说这种零件对电网的正常运行起到非常重要的作用。但是在进行单相整流的电路装置和感性负载连接的过程中经常会受到谐波的影响，而且在这个过程中产生谐波的比例也是非常大的，因此在进行电气设备使用的过程中要对整个过程中的电容值进行有效核定。
3谐波对计量系统装置误差分析
3.1电磁感应电能表
电磁感应电能表主要以基波为依据设计出来的计量电能的仪器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在测量电能过程中，如果电能存在高次的谐波电流与谐波电压时，会引起电磁感应电能表内的电压线阻发生变化，接着会使电磁转盘驱动受到影响，这样变化与影响会干扰电磁感应电能表显示正常的电能数据，出现一定的误差。另一方面，正常的基波与谐波在存在形式上可以相互叠加，从而导致波形产生了畸变。电流电压一般是非线性铁芯，磁通无法与波形一样产生相应的线性变化，由电路理论可知，电流电压只有频率相同时相互作用才会产生真正的平稳功率，但是畸变的电流电压在经过电磁感应电能表内部相应的电磁元件时，畸变的波形不会使磁通产生变化，从而使得电磁的转矩与平均功率无法达成正比。简单来说，由于谐波的存在，电磁感应电能表在测量时，正弦的电压电流无法和处于不同频率下而产生的电磁转矩互相影响叠加，因此会导致误差的出现。
3.2全能电子表
全能电子表在对电能进行测量时进行相应数值计算时，在不同频率下产生的正弦电流数值交由CPU进行分别计算，在这些计算的数值中随机抽取一部分进行采样计量。该方法可以记录谐波与附在基波因总共的平均功率而消耗的电量。一般情况下，当正常的基波受到谐波影响时，其方向会在显示上会负载电流截然相反，谐波在流向电网过程中，经过负载电流，全能电子表不仅可以把谐波的有功电能消耗的数值记录下来，还会把基波的有功电能消耗的数值记录下来。但实际上记录下来的用电能量，并不大于基波在负载的过程中消耗的电能。该问题可以说是全能电子表最大的问题了。因此也会产生一定的误差。除此之外，在使用全能电子表过程中，一些外界因素也会导致误差的产生。例如温度等对电能计量过程在都会产生一定的误差。
4在谐波背景下减少电能计量系统误差的措施
4.1技术方面的措施
针对我国当前现有的技术，应需要进一步提出改进，将基波电能与谐波电能的计量尽量分离出来，从而使得谐波带来的误差影响降至最低，其次，针对现有的电能计量装置进行优化改进，针对当前装置存在的问题，寻找可以解决的有效方案。比如，可以针对对分频技术的利用，将电子式电能表针对其存在的问题在原有基础上通过进一步改良，使其对谐波的辨识能力进一步提升，甚至还可以计量谐波大小与传递方向，从而有效减小其计量装置产生的误差。
4.2管理方面的措施
在具体的对谐波背景下减少电能计量系统误差管理中首先要对系统准入管理进一步强化，要强化监督非线性负荷在电网中的含量，保证其谐波含量在可控范围内，负荷国家相关规定要求。然后针对谐波的管理体系要进一步加强，并对其管理队伍进一步强化，做好相应的宣传工作，有效提升相关电力企业与用户对谐波危害的关注度并具体参与到谐波治理过程中，有效控制谐波源，促进电网的清洁发展。在针对电网方面，要做好相应的分析与测量，对于谐波产生的原因要分清，使得谐波能够得到有效的治理。针对性质严重的谐波产生源要进一步加强跟踪管理，并收集整理相应的信息数据。若发现有的用户设备在谐波产生上严重超标，则应马上采取措施严令其进行整改。最后在报装审批工作方面要进一步强化完善，要做好分析与审查新入网的用户的负荷特性，如若出现非线性负荷，则需做好相应的测量工作，进一步核实其非线性负荷是否超标，如若超标则禁止其设备进行并网运行工作。
结语
总而言之，谐波会对电能计量的精确性产生影响，所以要重视谐波对电能计量误差的分析工作，在结合分析结果的基础上，对谐波采取合理的处理措施，为电能计量的正确性奠定基础，为电力用户的权益提供保障，进而促进电力行业的发展。
参考文献：
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论文作者:龚艳,毛永晶
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
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