摘要：近年来，随着社会经济的发展，人民的生活水平越来越高，同时，人们对各项服务的质量水平的要求也逐渐得到提升。在电力企业进行电力计量过程中，电力谐波对电力计量的准确性有着十分重要的影响。目前，大多数非线性用户在电网正常运行中会注入一定的谐波，这种谐波不但会严重的影响电能的质量，而且也会对电力计量中的准确性产生极大的影响。本文就对电力计量中的电力谐波影响及有效措施进行深入探讨。
关键词：电力计量；电力谐波；影响及措施
现代电力建设事业的发展，电力网络的覆盖率逐步上升高，对于人们的生产生活有着极为重要的意义。电网中的各项电力设备在运行的过程中会产生较为异常的电力，极为电力谐波。谐波会对电网产生较大的影响，电力系统的电压或者电流的频率与基波的电压及电流不一致的情况，供电设备及用电设备在使用中也会受到较大的影响，其中有较多设备是以基波的频率及基本功率为基础进行电力的计量，影响极大。因此，需要技术人员分析电力谐波对于电力计量装置影响的规律，并研究谐波影响下电力计算的相关技术。
1、电力谐波的产生和测量
1.1电力谐波的产生
发生谐波现象可从几种因素进行讨论：首先，质量越好的电源出现此情况的几率就越小，如果想要消除谐波现象的物理前提是铁芯位置和间距在几何上完全完美。实际上这是不可能发生的，另外发电过程不是完全真空的，也不可能没有消极因素存在，多好的机器都会存在谐波，只是量多量少的问题。总的来说这部分的谐波不算太多。其次，变压设备对也是谐波产生的场所之一。在设备中的铁芯过电量达到上限，并且电流路线不是平滑的。对于节省开销的考虑，所以变压设备的工作磁是直接处于饱和位置上的，通过磁场的电流因此不会平稳均匀，铁芯的饱和程度与谐波产生的程度是成正相关的，这有一定的规律，是饱和度引起工作点的变化进而引起谐波的强度，前者越强，后者被引起也越强。再次，用电设备引发谐波，此种谐波的产生主要是因为晶体闸管整流设备引起。因为晶体闸管在电力机车、铝电解槽、充电设备、开关设备等方面有广泛的应用，这就给电力网络的谐波产生制造了大量的隐蔽源头。如果整流装置为单相电流电路，在接感性负载的时候，就会含有奇次谐波电流，而第三次谐波的含量更是高达基波的30%；接容性负载的时候则会出现谐波电压，其中谐波含量则随着电容的增加而增大。实际测算，因整流装置而产生的谐波占电力谐波的40%，是最大的谐波源。
1.2谐波的测量
要研究谐波就要对进行测量，在研究谐波问题的时候这时不可回避的要点，也是控制谐波的基础。通过对谐波的测量，可对电力网络中的谐波进行实时的检测和控制，对其含量和方向进行掌握，以此分析谐波的流向，并对其进行计量正反电量、各次谐波含量、电压电流幅值、相位等主要参数，为电力网络的谐波治理和控制提供依据。因为谐波本身具有非线性、随机性、不稳定、成因复杂等特性，对谐波的测量很难达到准确无误。目前电力谐波的测量方式有：模拟带通或者带阻滤波器测量、傅里叶变换测量、瞬时无功测量、神经网络测量、小波法测量等。这些方法都有其有点和缺陷，目前使用最为广泛的是傅里叶变换频域分析测量法。
2、电力计量中电力谐波的影响
2.1对电表电感的影响
在电能资源使用过程中，电力系统中磁感效应会和电感式电表等发生有序联合，从而借助其能量使动力器件的力度信息实现工作特性的升级。正是由于电压线圈的运行，形成了两种不同形式的电流磁通结构。一方面穿过铝盘，电流会借助回磁板有效地形成磁通;另一方面不穿过铝盘，会借助两侧的作用而形成磁通。特别要注意的是，在电力系统运行时，由于电流线圈和电压线圈的互相作用，形成较为强大的交变磁通，而这种磁通会通过不同位置进行穿透，导致铝盘的运行结构和转动效率发生改变。此时，铝盘和内部的负载参数是正比例关系，电力谐波和基波之间出现了叠加，电压畸变随之产生。若是感应式电表曲线的特征误差率逐渐减小，则导致整体电表电感的准确性也会出现误差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2对电子式电表的影响
电子式电表有很多优势，尤其是与其他电表比较，其精确度会更高，误差也会更小。但是误差小不是一成不变的，在有些情况下误差会提高，那就是电子式电表以基波计量为标准进行设计时，这种情况的误差甚至会超过其他类型的电表。大部分电网人员利用乘法器和A/D测试结构，使用这种技术可以很好地区分输出显示数据，通常把50Hz看做是重要的借鉴数据。在电子式电表的检定原则里，允许电压电流产生一定的误差，不过谐波的干扰还是会导致误差超过整个波形计量的极限值，最终出现失真现象，导致乘法器计算的结果不准确。
3、电力计量中对电力谐波的处理措施
3.1合理地运用电力谐波
当下，在电力谐波作用中，有3种电力计量的划分方式。1）计量人员可以对电力系统中的谐波做过滤工作，必要时也可忽略不计，将计量电表抗干扰能力提高，只对基波功率进行测量，属于纯基波的计量方式。2）做好有效提升电表功率反应能力的工作，推动电表准确显示出实际使用的电量，使电量统计变得更加便捷。这种计量方式很好地将基波功率和谐波功率做了整合，之后共同计算，提高了准确率。3）对电能的实际计量统计时，计量人员要认真分辨基波功率与谐波功率，这样能够使基波功率与谐波功率的计量变得准确。
3.2确保电力计量方法的准确性
在实际电力计量过程中，电力技术人员需要将具体测量项目结合起来，最终选择一种比较合理的对谐波的测量方式，合理化计量电力谐波可以有效地对电网整体的稳定运行提供保障。前面我们说到，其实电力谐波对电网稳定运行也有很大的作用，只有保证数据的准确性，才可以将这种作用最大程度地发挥出来。通常情况下可以将电能的使用领域划分为工业用电与居民生活用电2个部分。一般对工业用电进行电力计量时，会使用的电能表是多功能电子式计量表；而对居民生活用电进行电力计量时，一般会用到感应式电能计量表。因此，选择电能的收费方法也要表现出差异化，这样才能适合不同的用电用户类型。现阶段电力谐波测量的机制有3种：小波测量、无功功率测量、傅里叶变换方式测量，同时使用滤波器测量可以对数据进行精细化的管理。因此面对不同的用户，就应该选择不一样的测量方式，测量数据的准确，也直接推动计费结构变得更加合理。
3.3规划准确的谐波计量的发展方向
现在国内在计量方式的使用上已经变得越来越先进，很多电力企业都使用全能计量。全能计量方式主要是在基波与电力相对稳定的状态下使用的。如果谐波影响到电力计量系统，同时干扰的程度超出电力计量设备承受的最大限度，这种时候技术人员在电力计量的时候会产生误差，同时这个误差比正常情况下还要大。所以为了防止出现这样的情况，未来计量表的发展方向是将基波和谐波隔离，分别对它们进行计量。电力技术人员要尽可能将电力系统合理简化，认真分析出现误差的原因，并将其进行归类，总结，防止类似的情况再次发生，提高电网运行的效率，这样才能真正计量出电表受到谐波影响电流的额度。
4、结语
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。
参考文献
［1］史训涛，蒋金良，欧阳森，等．谐波情况下感应式电能表计量误差的校正模型［J］．电力系统保护与控制，2017，39(20):106－110+130．
［2］代双寅，杨君超，李琼林，等．基于谐波功率分解的奖惩性电能计量方法［J］．电力系统保护与控制，2016，44(1):111－116．
［3］杨金涛，乐健，汪妮，等．谐波背景下电能计量系统的计量误差分析［J］．电力系统自动化，2015，40(13):144－150．
论文作者:郎彩霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/2
标签：谐波论文; 电力论文; 基波论文; 测量论文; 电表论文; 误差论文; 电流论文; 《基层建设》2019年第27期论文;