摘要：在电力系统中，谐波是客观存在的，并不能完全消除，其不仅会导致电网的污染，而且会影响电能计量的准确性，损害电力企业和电力用户双方的利益。对此，电力技术人员必须强化认识，分析电力系统的谐波源，了解谐波产生的原因及其对于电能计量的影响原理，采取切实可行的技术措施和管理措施，做好谐波的治理工作，提升电能质量，保证电能计量的准确性和可靠性。本文对电力系统谐波对电能计量的影响进行了探讨。
关键词：电力系统；谐波；电能计量；影响；措施
在电力设备中有效应用电力谐波是顺应时代发展的必然选择，要在不断创新电力计量技术的同时，提高计量准确度，减少电力计量损耗和误差。电力谐波具有非常高的研究价值，技术人员要积极研发其有效运行的方式方法，优化应用谐波计量电表，从而为电力系统发展奠定坚实的基础。
1电力系统谐波对电能计量的影响
1.1 电子式电能表方面
电子式电能表的制作原理和结构与电磁式电能表的截然不同，电磁式电能表很容易受到倾斜度的影响，而且有机械转动和元件磨损的缺点；电子式电能表没有这些不足，但它很容易受到运行环境、元件质量和谐波频率等因素的影响，进而引发误差。检测显示，如果电流信号失真，电子式电能表就会出现测量偏差。偏差越小，说明谐波的振幅越小；反之，则越大。
1.2 电磁式电能表方面
这类电能表在相位、电压和电流的合力影响下会发生电磁转矩，导致圆盘转动。电磁式电能表在50Hz 的频率下正常运行，便可以计量出固定值基波和频率波段的电能。但是，如果谐波失真，就不能计量出高次段的谐波电能。电磁式电能表受到高次谐波的影响时，电能会出现偏差。
1.3 电力设施方面
随着电能消耗量的日益增多，谐波被应用到了电力系统中，因而对电力线路和设施造成了损伤。谐波的使用大大缩短了电力设施的使用寿命，增加了电力成本，甚至影响工业生产和社会经济的发展。
1.4 互感设施方面
谐波对互感设施的影响主要与谐波的方向、大小和电能表有关。当谐波的电流和电压的幅度值改变时，就会对电能的计量产生影响。观察谐波对互感设施的影响，可以将谐波的电流幅度值设定为A，谐波的电压幅度值设定为B，相位差值设定为C，综合相位差值设定为D，再按照电流、电压的幅度值和相位差以及谐波的电压幅度值之间的关系得出相关结果：①当需要计量的系统中安装了电磁式互感器电能计量表时，此时的谐波频率保持在2 kHz 以下，那么，使用电压互感器测量电压时就会发现，电压减小，相位较为滞后。而安装了感应式电能表后，此时的谐波频率次数保持在25 之上，电能表没有计量。②当需要计量的系统中安装了电子式互感器电能计量表时，谐波就会影响电能计量的结果和电能表的运行。在需要计量的系统中安装电容式电压互感器计量表，检测2次谐波的电压时发现，电压达到了谐波的3倍之上。谐波的频率越大，对电能表计量的影响也就越大。
2 处理电力计量中电力谐波影响的有效措施
2.1 在电力计量中合理使用电力谐波
在对电力谐波进行深度分析的过程中，要结合实际需求和项目运行参数，提升整体控制结构的有效性，积极发挥电力谐波的有效作用。在电力谐波作用下，通常将电力计量方法划分为三个方式。①主要利用纯基波计量方式，借助对电力谐波的过滤和系统性忽略，保证设备自身的干扰能力得到升级，且在测量时仅仅处理基波功率即可。②利用具体措施提高电表的功率反应能力，确保电表将自身的电量进行集中显示，从而提高电流电量统计的效率，确保整体运行结构的完整度。③借助谐波功率以及基波功率实现运行结构的整体性计算，并且不需要进行刻意的数据分离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆④利用有效措施对谐波功率和基波功率进行科学化的划分，各司其职，建构系统化的计量工作。
2.2 在电力计量中提升电力谐波的准确性
在实际测量过程中，要发挥整体运行结构的有效性，就要保证建构完整的工作运行机制和工作流程，提升管控效果的同时，保证谐波测量工作的有序进行。特别要注意的是，在利用谐波进行测量的过程中，要对配电网中的谐波含量和潮流方向进行精细化分析和处理，保证能对正方向和反方向的谐波进行统筹计量测算。除此之外，要对谐波电压电流的幅度数值和相位进行集中测定，以保证整体结构运行的常规化。目前，主要的电力谐波测量机制包括小波测量、无功功率测量以及傅里叶变换方式测量等，并且在借助滤波器测量时，能对整体数据进行精细化管理。只有建构完整且行之有效的计量措施，才能在提升电力谐波准确度的同时，优化整体计量系统的效果。
2.3在电力计量中合理化计量电力谐波
要想从根本上提升整体测量数据的稳定性和准确性，测量人员要结合实际进行相应谐波测量方式的选择，确保整体运行结构的完整度，也要着重强化整体控制层级和控制效果。只有保证电能计量项目和数据的真实有效，才能有效应用电力谐波，提高整体电力系统运行的稳定性。特别是在工业用电项目中，传统计量电力的措施主要是多功能电子式电能表，若是要保证测量数据更加多元化就选取感应式电能表，不仅能对一般居民的电量进行计量，也能对非工业用电数据进行集中收集。而正是基于不同用户的不同类型，要保证收费方式的差异性，就要充分发挥电能表对基波功率的测量水平，但是，对谐波功率的测量还存在一定的偏差。因此，利用智能电能表对谐波潮流大小、方向的测量至关重要，差异化计量结构能实现合理化的电力谐波测定，使计费结构也越来越合理化。
2.4谐波电能计量的仿真实验
这是专门针对谐波问题而产生的电能计量方式。它主要研究非线性负荷的使用对电能产生的影响。那么何为“非线性负荷”呢？它是通过计算机、电子机器、电炉调试器等一系列的手段构造的一种虚拟仿真实验。实验的主体分别是谐波和电能计量表。它将电网作为实验的整体大环境进行仿真实验。①收集谐波运动的数字规律，我们可以画出一个函数变动图来进行表示，以谐波为纵轴，以影响作为横轴，探究其危害程度。②我们要用电能对这一系列的数值进行监控，监控的目的是研究针对性的测量方式，主要手段是应用数据采集分析模式将逻辑总结出来，设置计量手段投入前电能变动数值的大小，在设置后观察计量方式是否将谐波情况进行了准确的分析。③将谐波的总功率算出并且从中观察它的运行方向，如果电能方向与谐波方向一致，那就说明仿真过程是成功的。反之，如果二者的运行方向产生了偏差，那么则代表了仿真实验的失败。
2.5加大谐波监测和治理力度。
既然谐波会对电力计量造成不利影响，那么降低这种影响的一个首要方法就是加强对谐波的监测和治理，从而从源头就对这种影响加以控制。具体而言，对有谐波源接入的装置应该加装谐波监控系统，通过对谐波产生情况的实时分析和监控来为后续的谐波治理工作提供依据。此外，还可以通过对电力系统的科学规划来尽量消除谐波影响，如可以对想经高压接入电网的谐波含量超标用户实施一票否却，并在电力系统的规划建设方案中就提前做好谐波抑制措施。
总之，电力企业应该应用最新型的技术来降低电力谐波造成的影响，同时还需要深入研究和开发谐波计量电表。只有这样，才能够促进谐波与基波准确计量的实现，才能够保证电力体系运作的安全和稳定。
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[4] 程志强. 谐波对电能计量的影响[J]. 数字技术与应用. 2011（11）
论文作者:姚梦琳,张瑞霞,邵先立
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/18
标签：谐波论文; 电能论文; 电力论文; 测量论文; 电能表论文; 基波论文; 电力系统论文; 《电力设备》2017年第28期论文;