摘要：在现代科技发展的过程中，各种科技的发展是十分迅速的，一些新科技行业也被重视起来，得到了很好的发展。而电力能源在我国工业生活中一直占据着十分重要的地位。因此可以看出电能是我国经济计算的重要依据，电能的计量准确性与和理性是销售与购买的贸易结算中不可或缺的重要组成部分，这也告诉我们改进谐波存在时的电能计量方法，关系到各行各业的利益，对于研究电力系统中电能的计量技术具有十分重要的现实意义。
关键词：谐波存在；电能计量方法；应用
前言：随着我国改革创新口号的提出，科学技术得到了各方的重视，电力电子技术作为科学技术的其中一种被应用于各工业部门以及用电设备上。由于用电人群以及工业的增多，谐波大量注入电网，给我过电力部门很大的压力，因此，提高电能计量的正确性，改进电能计量的方法在工业以及生活中的运行方面具有十分重要的意义。
一、谐波存在时对电能计量的影响
在国际电工标准中定义为：“谐波是一个周期电器量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。”通过谐波的频率以及基波的频率之比得出的整数对基波的频率整数倍进行表达的整数被称为谐波次数。谐波的功率可以通过电网进行计算，而大量注入电网的谐波通过电能表使电能计量出现误差。在谐波存在的时候，就会引起电能计量产生误差。两者之间阻抗对应的电流磁通量存在着一定的关系，如果阻抗发生变化的时候，这样就会严重影响到电能表计量的准确性。
谐波存在的时候，电能表中反映的电能值用公式表示为：E′=C1E1+，这个公式中的基波电能值和h次谐波电能值用E1、Eh表示；同时按照实际的潮流方向的改变决定了它的符号的改变；电能表也可以体现出谐波和基波比例系数和h次谐波电能和基波比例系数用C1、Ch表示。
1.1谐波存在时的危害
谐波对于电力系统的危害十分大，其引发的并/串联谐振造成过电流/压的导致事故，加快了电气设备的绝缘老化速度，从而使其运行不正常，增加了附加损耗，使计量与测量的仪器、仪表的操作显示出现误差，同时干扰通信设备的信号传递对其造成损坏。这些危害不仅造成工程上的损失，还造成经济上的损失，因此通过有效措施对谐波存在时的电能计量方法进行改进，便能够解决其现场运行方面的误差。
电能计量严重地受到谐波功率潮流方向的影响，并且与之有着非常重要的关系，如果电力用户是非线性用户的时候，在一定程度上就会污染到电网，在进行计量电能的过程中，电能表会有相应的误差，这样就会使实际缴纳的电费比应缴纳的电费少，让国家的经济受到严重的损失，但是如果电力用户不是非线性用户的时候，通常情况下，电能计量值都会比基波值大，这样电力用户就会交较多的电费。
1.2 谐波存在时电能计量的误差
存在谐波功率时，会对电能表的计量造成一定程度上的误差。在负载上，当谐波存在于基波电流以及基波电压中时，而恰巧基波电流以及电压不变，那么电能表的转盘阻抗以及电压线圈阻抗便会发生变化[1]。由于与之相对应的电流磁通与电压工作磁通与其有着密切的联系，因此其发生变化时，便严重影响了电能表的计量精度。
存在谐波功率时，电能表反映的电能值E'可以表示为：E'=C1E1+ΣChEh
由于与之相对应的电流磁通与电压工作磁通与其有着密切的联系，因此其发生变化时，便严重影响了电能表的计量精度。谐波功率的潮流方向对计量有着重大的影响，当用户为谐波源时，其对电网有一定程度上的污染，然而因为计量误差，导致其电费数额少于正常缴纳数额，因此对于国家经济有一定的损失。谐波对电磁式电压互感器、电子电能表、感应式电能表都有着很大的影响，谐波的存在会对其造成很大的误差。
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1.3 谐波对电子式电能表的影响
针对电子式电能表来说，不同信号被测的波形不同所产生的响应也就不一样，响应的误差也存在着很大的区别，根据相关的调查结果，按照正弦函数的正交的特点，如果电流或者是电压远离正弦同时产生畸变的时候，此时的电能表就会相应地产生一系列的计量误差，但是这个误差是非常小的。如果电网中的电流和电压都产生了畸变，电子式的电能表也会因为本身的频带较宽而可以对谐波功率进行准确的计量。
二、电能计量方法改进方法
在谐波注入电网时，如果对谐波的原理以及产生因素加以制约，便能够提高电能计量方法的准确度。因此，可以通过改进负载的特性，让供电系统的谐波注入量减少，既减轻了谐波污染的危害，又提高了电能计量的准确度。
2.1减少谐波在电力系统中的使用量
为了保证电能能够得到充分的供应，谐波被广泛的应用到电网中，但是，与此同时，谐波在提供了充足的电能能源的同时，也带来了一定程度的危害，损害各种设备、线路，给电能的计量造成了误差。为了减少谐波造成更大的危害，可以通过改进电路，改进负载的特性，减少谐波在电力系统中的使用量，这样不仅可以减少谐波造成的污染，减少给各种设备、线路造成的损害，又可以减少电能计量的误差。减少了谐波在电网中的使用量，对各种设备、线路的损害减小了，可以在很大程度上节省成本，获取更高的收益，从而可以促进电力部门的更好地发展。所以说，改进电路以减少谐波在电力系统中的使用量在减少电能计量的误差方面具有十分重要的意义，需要更加重视对电路的改进。
要想实现对电路的更好地改进，首先需要这方面的科技工作人员不断地发现目前的电路中存在的问题，并且不断地进行改进，找到可以适度减少谐波使用量的方法，适当的代替谐波在电网中的使用，以减少谐波对各种设备、线路的损害，减少对电能的计量造成的误差，从而使得电力行业获得更好地收益，能够得到更好的发展。从另一方面来看，电路能够得到改进，就说明了电力这一行业的科学技术有了一定程度的提高，有了一定的进步，从而可以促进社会的更好的进步。
2.2全电子式电能表的应用
由于全能量计量方式出现的误差对非线性用户十分有利，从而不利于我国电力事业的发展，因此这种方法的十分不合理。采用全电子式电能表，在计量方式的原理方面，比较复杂，因此需要高技术人员的操作，在制作成本上更高一些，从实际运行方面看，它比较适用于中大型工业，但是其由一定的科学依据，谐波对其产生的影响较小。
2.3频域电能计量法
这种计量方法可以加窗离散化电流和电压信号序列，降低频谱的外泄，这样就可以有效地防止其对谐波分析产生的影响；对加窗后的谐波电流电压序列进行离散傅里叶变换；运用FFT的计算方法对频域参数展开仔细的估计计算，然后从中获得电流的信号、电压的信号中的谐波分量品蓝偏差、幅值和相位等等；例如，某上海企业就是在现场进行改造，使一年谐波负荷总和达到0.065MW，基波负荷10.325MW，谐波负荷和基波负荷之间的比为0.629%左右，这个企业一年用电量如果是95GWh，那么这个企业一年就可以挽回722MWh的电量，这样就使这个企业提高了经济效益。
结束语：
在我国，越来越多的人使用电子产品，就会使大量的谐波注入到我国的电网系统之中，由于谐波存在时会严重地影响到电能的计量，对电能的计量造成误差，采用上述的几种措施，可以在一定程度上减少谐波存在时的电能计量的误差，从而促进电力行业的更好地发展，促进社会的进步，也符合我国公平、公正的社会发展规律。
参考文献：
[1]袁丁，邓洁.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科技与企业，2012，24：345-346.
[2]查利冬.谐波存在时的电能计量误差与改进技术分析[J].江西建材，2014，22：216.
[3]郑春强.谐波对电能计量的影响[D].山东大学，2008.
论文作者:梁茵
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/4
标签：谐波论文; 电能论文; 误差论文; 基波论文; 电能表论文; 电网论文; 电流论文; 《基层建设》2017年3期论文;