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1、淺析電力諧波對電能計量的影響 摘要：我國電網(wǎng)工程的普及和不斷完善，電力網(wǎng)絡的覆蓋范圍越來越大，為人們的日常用電提供了便利。而社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提高，對于電力的需求也在日益擴大。為了維護電力用戶的合法權(quán)益，保障我國電力行業(yè)的發(fā)展，必須加強電力的計量工作，切實保證電能計量的準確性。但由于電力諧波的存在，對于電力系統(tǒng)的電壓、電流等產(chǎn)生了巨大的影響，使得電能計量的準確性難以保證，因此本文通過對電力諧波產(chǎn)生的原因及危害，分析了電力諧波對電能計量的影響，對合理電力計量方式進行了簡單探討。關鍵詞：電力諧波；電能計量；電能表；影響0引言在電力系統(tǒng)中，由于非線性用戶向電網(wǎng)注入大量
2、的諧波，諧波不僅影響電能質(zhì)量，同時造成電力部門電能計量表漏計。諧波在一定程度上對電能表造成了計量誤差，非線性負荷不但將諧波引入電網(wǎng)，同時也給電網(wǎng)造成嚴重危害，而且對電力部門、線性用戶以及節(jié)能環(huán)保均不利，因此必須加強對電能計量的監(jiān)督和管理1電力諧波產(chǎn)生的原因及危害1.1電力諧波的產(chǎn)生原因6諧波主要由諧波電流源產(chǎn)生，主要來源于變壓器的勵磁電流和發(fā)電機中，隨著電子設備的大量應用，電子元器件和設備成為諧波源。通常情況下，正弦基波的電壓用在非線性設備中時，設備中電流和通過的電壓波形存在差別，從而使電流的波形產(chǎn)生變形，由于電網(wǎng)的聯(lián)通性，諧波也隨之加入到線路網(wǎng)絡中，從而造成諧波源的產(chǎn)生。1.2電力諧
3、波的危害1.2.1對電力變壓器的危害變壓器中的諧波電流較小，一般不會使變壓器出現(xiàn)發(fā)熱和鐵損，但在起初接通電源的瞬間，變壓器中諧波電流是巨大的，可能要超過額定電流數(shù)倍，不過時間較短。變壓器正常情況不會造成危害，但在諧波的諧振下，將會放大電流影響變壓器壽命。1.2.2對旋轉(zhuǎn)電動機的危害基波的頻率比諧波要低，使電動機在磁滯、渦流和集膚效應下，能量的消耗增加。此外諧波電流還將使電動機產(chǎn)生額外損耗、鐵損等。1.2.3對電力電容器的危害電容器是常用的電子元器件。由于電容器的特殊性質(zhì)，使其比其他電子產(chǎn)品更容易受到諧波的毀壞。諧波是電容器安全運行的主要威脅。1.2.4對通信線路的干擾6諧波的存在會對通
4、信線路造成干擾，主要通過電磁感應、電容耦合、電氣傳導來影響通信線路。在通話過程中，諧波會降低通話聲音的清晰度，還會在基波的共同作用下多次發(fā)出電話鈴聲的狀況，對通訊產(chǎn)生不良影響。更為嚴重的是，在特殊情況下諧波還有可能造成通信設備受損甚至危害人身安全。2電力諧波對電能計量所產(chǎn)生的具體影響當前我國的電力系統(tǒng)中，電能計量設備基本上都使用了精準度高、功能更加多樣化的智能電表，智能電能表是一種新型電子式多功能電能表，相對以往的普通電子電能表，除具備基本的計量功能外，還增加了一些數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葦U展功能，具有高可靠性、高安全等級以及大存儲容量等特點，完全符合中國未來發(fā)展節(jié)能環(huán)保的要求。62.1電
5、子式電能表的基本工作原理是：通過對用戶供電電壓和電流的實時采樣，采用專用的電能表集成電路，對采樣電壓和電流信號進行處理，轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出，通過計度器或數(shù)字顯示器顯示出來。其優(yōu)點在于具有良好的防竊電能力和較高的計量精度，負荷特性強，自身的功耗低，計量參數(shù)靈活性強，功能全面，屬于目前我國應用最為廣泛的電能計量設備。但是，由于電子式電能表的頻帶相對較寬，在計量時，會將基波功率與諧波功率同等對待，使得計量的誤差增大，不過與以往的感應式電能表相比，誤差要小得多，在20倍頻諧波的影響下，計量誤差不會超過4%。與感應式電能表一樣，在諧波的影響下，電子式電能表對于不同的用戶也會出現(xiàn)不同的誤
6、差。對于線性用戶，電子式電能表計量的數(shù)值實際上是基波與諧波之和，數(shù)值較實際偏大；對于非線性用戶，電子式電能表計量的數(shù)值實際上是基波與諧波之差，數(shù)值較實際偏小。2.2電子式電能表根據(jù)其時分割乘法器結(jié)構(gòu)和工作原理，可以建立仿真的乘法器模型，并通過計算分析以及仿真分析的方式，分析電力諧波對電能計量的影響。可知在電子式電能表的電能計量上，其誤差因頻率變化的影響比較小，電子式電能表對各次電力諧波的響應系數(shù)為Kh≈1，所引起誤差頻率特性曲線也較為平坦，因此，在電力諧波中使用電子式電能表誤差較小。電子式電能表中，電能基本表達式如公式1所示：公式1：W（t）=∫p（t）dt=∫u（t）i（t）dt，其
7、中，u、i、p就是瞬時電壓、電流以及功率值，其測量電能計量的原理就是將電壓與電流相乘，然后將時間上累計起來，將功率轉(zhuǎn)換為脈沖頻率輸出來實現(xiàn)積分。2.3電力諧波基本都是有害的，當非線性用戶向我國電網(wǎng)注入諧波功率時，電力系統(tǒng)中的諧波和基波相迭加，其波形將會發(fā)生畸變，由于電能表中電壓與電流產(chǎn)生間不能因磁通而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，6從而導致轉(zhuǎn)矩與平均功率會產(chǎn)生誤差?；ㄔ陔娔苤芯哂兄匾饔?，可以根據(jù)基波電能值來合理地確定用戶電費情況，不僅可以減少諧波對電能計量的損
