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电力计量中电力谐波的影响与有效措施任艳芳

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：任艳芳

[导读] 摘要：随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。

        （内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯 017000）
        摘要：随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。在电力企业的日常生产活动中，电力谐波会对整个电力计量工作的准确性产生非常严重的影响。然而，如果电能计量的准确性受到影响，又如何对整个电力企业的经济效益产生一定的不利影响呢？同时，电力计量也是整个电网系统经济核算的重要依据。在具体的操作过程中，电能表是电能计量过程中最基本的工具，电能表的精度直接决定着电能计量工作的精度。总之，有关工作人员必须继续加强对电力谐波的分析研究，有效控制电能计量的真实性、可靠性和准确性，进一步更好地保证整个电网系统的有效运行。
        关键词：电力计量；电力谐波；影响；有效措施
        1 电力谐波
        1.1 什么是电力谐波
        在电网正常运行中，与工频不同的部分是电力谐波。电力谐波有两种主要形式：有功功率和无功功率。有功功率对电力系统的正常运行起着直接的作用。在滤波条件下，无功功率可以在电网研究中起到参考作用。
        电网中的电压波形和电流含有不同的谐波，不属于正弦形式。谐波有三种：谐波电流、谐波电压和谐波功率。在电网的正常运行中，如果存在大量的谐波，就会降低电力生产水平，影响使用效率，从而导致电力的浪费、电气设备的温度和大量的噪声，整个电网都会产生一些故障。如果这些故障引起局部串并联谐振，将烧毁电气设备，直接影响整个电网系统的正常运行。
        1.2 电力谐波的主要来源
        电力谐波的主要来源是输变电系统，发电和设备质量差。首先是输配电系统。在输配电系统中，谐波的产生来源于变压器，这与变压器的结构设计有很大关系。一般来说，谐波电流的增加往往是由于磁芯饱和的增加。二是发电电源质量差。发电机的三相绕组很难对称，且铁芯设计不规则，会产生大量的电力谐波。三是电气设备，部分谐波来自电气设备。我国一些企业也存在谐波污染，特别是使用变频电源。谐波的增加对用户有很多不利的影响，例如会加快变压器的损耗率，也会增加额外电费的支付。
        2电力计量中电力谐波的影响
        2.1 电力计量中电力谐波对电子式电表的影响
        系统频率变化后，电子表的读数参数也会发生变化。由于误差小，在基波测量标准中，两者的工作原理不尽相同，且误差值相对较小。特别是在电力系统运行过程中，大多数技术人员都会采用乘法器和a/D测试结构对其进行处理，以有效区分输出显示数据，主要以50hz为重要参考数据。因此，在电子式电能表检定过程中，只有保证正弦波结构的畸变状态在合理的数据范围内，降低多个谐波的测量极限，才能从根本上避免功率计算倍增设备的误差。
        2.2电力计量中电力谐波对电表电感的影响
        电力系统在利用电能资源的过程中，将磁感应效应与电感式电能表有序地结合起来，利用电力设备的功率信息来提升其工作特性。由于电压线圈的工作，形成了两种电流磁通结构。一方面，电流通过铝盘，借助于磁返回板有效地形成磁通量；另一方面，电流不通过铝盘，借助于两侧功能形成磁通量。特别是在电力系统运行过程中，由于电流线圈和电压线圈之间的相互作用，会形成一个相对较强的交流磁通，它会穿透不同的位置，从而改变铝盘的运行结构和旋转效率。此时铝盘与内部负载参数呈正比例关系，且功率谐波与基波之间存在叠加，导致电压畸变。如果感应式电能表的特性误差率逐渐减小，则整个电能表电感的精度也会出现误差。

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        3 控制电力谐波对电力计量影响的具体措施
        3.1 切实提升电力谐波的准确性
        在电力计量工作中，要切实提高电力计量的运行效率，还应确保电力计量的运行过程和相关管理机制完整、健全，电力计量运行效果与实际目标一致。同时，在处理电力谐波的过程中，还应准确判断配电网谐波的含量和方向，更好地测量不同方向的谐波，有效提高谐波的实际利用率。此外，还对谐波电压和电流的幅值进行了密集测量，使整个运行结构更加规范化[4]。目前，电力谐波的测量方法主要有小波测量、无功测量和变换测量。在使用滤波装置进行测量的过程中，需要对数据进行充分的整合和分析，有效提高电力谐波的测量精度，更好地优化实际测量效果。
        3.2合理计量电力谐波
        在电力测量的实际工作中，为了从根本上提高电力测量数据的准确性和有效性，相关工作人员还应根据电力谐波的不同特点，选择最佳的谐波测量方法，保证电力谐波的综合治理，从根本上保证功率测量结果与实际功耗一致。值得注意的是，在工业用电计量过程中，感应式电能表更适合替代电子式电能表进行电能计量，以保证电能数据能够高效、全面地集中采集。由于用户的用电需求不同，所采用的充电方式也有所不同。要使相关人员在电力计量过程中准确计量谐波，积极使用更多的智能电表设备，判断谐波的总体趋势和方向，保证谐波计量的合理发展，从根本上保证电力企业的核心和用户的经济效益。
        3.3促进电力计量工作智能化发展
        随着社会经济、科学技术的飞速发展，有关部门在处理电力谐波影响下的电能计量精度问题上取得了许多成果，并研制出了谐波表。该仪器最大限度地避免了电力谐波对测量结果的不利影响，保证了测量过程中谐波和基波功率的准确划分。同时，与普通电能表相比，谐波电能表功能更加完善，能更好地实现基本有功电能和实际消耗电能的合理利用。但由于谐波表内部结构比较复杂，安装和运行成本较高，因此没有得到广泛的应用。因此，为了更好地控制电力谐波对电能计量仪表运行效率和质量的不利影响，相关工作人员还应注意电能计量装置的智能化改造，在电能计量仪表中加入反谐波系统，有效提高电能计量结果的准确性。同时，通过对电能计量值的对比分析，找出谐波对电能计量装置的影响位置和程度，不断完善和优化电能计量系统，充分发挥电能计量在提高供电精度和经济性方面的积极效益。
        3.4 注重电力谐波的合理应用
        为了更好地控制电力谐波对电能计量准确性和综合性的不利影响，促进电能计量的优质高效发展，相关工作人员应认识到区域电能计量的特点和需求，通过调整设备运行参数，提高电力谐波的利用率。在合理利用电力谐波的过程中，电能计量应从以下几个方面入手：一是重视纯基波计算方法的应用，通过合理利用电力谐波滤波和系统特性，提高电力计量装置对电力谐波的抗干扰能力，仅对基波功率进行处理，才能保证计量结果的准确性[3]；其次，重视用电提高测力表的功率响应能力，使电能表直观地显示自己的电量，提高电流统计效率，直观地显示电流的实际使用情况；第三，谐波功率和基波功率的计算做好电能计量期间的工作，通过对计算参数值的分析，不断完善和优化电能计量系统；第四，积极引进先进科学技术，更好地界定和分类电能计量期间的谐波功率和基波功率，确保其在电能计量工作中充分发挥应有的积极作用，为在实际运行中不断提高电能计量装置的效率和质量做好充分准备。
        结束语
        总而言之，电力谐波在电力计量设备中的应用是时代发展的必然趋势。只有不断提高电能计量技术水平，才能更好地保证计量值的准确性。在实际应用过程中，相关技术人员应不断加大对电力科学波的研究和分析，使其更好地服务于电力计量工作，进而不断推动整个电力系统的发展。
        参考文献：
        [1]高倩.电力系统谐波检测与抑制方法的研究[D].辽宁工业大学，2018.
        [2]王素娥，胡益成，张一西.基于DSP的电力谐波发生器设计[J].电子技术应用，2017，03：137-140.
        [3]王忠伟.电力谐波在电力计量中的应用及发展[J].通讯世界，2016，15：137.