浅析电力谐波对电能计量的影响

《浅析电力谐波对电能计量的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析电力谐波对电能计量的影响　　摘要：我国电网工程的普及和不断完善，电力网络的覆盖范围越来越大，为人们的日常用电提供了便利。而社会经济的快速发展使得人们的生活水平不断提高，对于电力的需求也在日益扩大。为了维护电力用户的合法权益，保障我国电力行业的发展，必须加强电力的计量工作，切实保证电能计量的准确性。但由于电力谐波的存在，对于电力系统的电压、电流等产生了巨大的影响，使得电能计量的准确性难以保证，因此本文通过对电力谐波产生的原因及危害，分析了电力谐波对电能计量的影响，对合理电力计量方式进行了简单探讨。关键词：电力谐波；电能计量；电能表；影响0引言在电力系统中，由于非线性用户向电网注入大量

2、的谐波，谐波不仅影响电能质量，同时造成电力部门电能计量表漏计。谐波在一定程度上对电能表造成了计量误差，非线性负荷不但将谐波引入电网，同时也给电网造成严重危害，而且对电力部门、线性用户以及节能环保均不利，因此必须加强对电能计量的监督和管理1电力谐波产生的原因及危害1.1电力谐波的产生原因6谐波主要由谐波电流源产生，主要来源于变压器的励磁电流和发电机中，随着电子设备的大量应用，电子元器件和设备成为谐波源。通常情况下，正弦基波的电压用在非线性设备中时，设备中电流和通过的电压波形存在差别，从而使电流的波形产生变形，由于电网的联通性，谐波也随之加入到线路网络中，从而造成谐波源的产生。1.2电力谐

3、波的危害1.2.1对电力变压器的危害变压器中的谐波电流较小，一般不会使变压器出现发热和铁损，但在起初接通电源的瞬间，变压器中谐波电流是巨大的，可能要超过额定电流数倍，不过时间较短。变压器正常情况不会造成危害，但在谐波的谐振下，将会放大电流影响变压器寿命。1.2.2对旋转电动机的危害基波的频率比谐波要低，使电动机在磁滞、涡流和集肤效应下，能量的消耗增加。此外谐波电流还将使电动机产生额外损耗、铁损等。1.2.3对电力电容器的危害电容器是常用的电子元器件。由于电容器的特殊性质，使其比其他电子产品更容易受到谐波的毁坏。谐波是电容器安全运行的主要威胁。1.2.4对通信线路的干扰6谐波的存在会对通

4、信线路造成干扰，主要通过电磁感应、电容耦合、电气传导来影响通信线路。在通话过程中，谐波会降低通话声音的清晰度，还会在基波的共同作用下多次发出电话铃声的状况，对通讯产生不良影响。更为严重的是，在特殊情况下谐波还有可能造成通信设备受损甚至危害人身安全。2电力谐波对电能计量所产生的具体影响当前我国的电力系统中，电能计量设备基本上都使用了精准度高、功能更加多样化的智能电表，智能电能表是一种新型电子式多功能电能表，相对以往的普通电子电能表，除具备基本的计量功能外，还增加了一些数据采集、数据传输等扩展功能，具有高可靠性、高安全等级以及大存储容量等特点，完全符合中国未来发展节能环保的要求。62.1电

5、子式电能表的基本工作原理是：通过对用户供电电压和电流的实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示出来。其优点在于具有良好的防窃电能力和较高的计量精度，负荷特性强，自身的功耗低，计量参数灵活性强，功能全面，属于目前我国应用最为广泛的电能计量设备。但是，由于电子式电能表的频带相对较宽，在计量时，会将基波功率与谐波功率同等对待，使得计量的误差增大，不过与以往的感应式电能表相比，误差要小得多，在20倍频谐波的影响下，计量误差不会超过4%。与感应式电能表一样，在谐波的影响下，电子式电能表对于不同的用户也会出现不同的误

6、差。对于线性用户，电子式电能表计量的数值实际上是基波与谐波之和，数值较实际偏大；对于非线性用户，电子式电能表计量的数值实际上是基波与谐波之差，数值较实际偏小。2.2电子式电能表根据其时分割乘法器结构和工作原理，可以建立仿真的乘法器模型，并通过计算分析以及仿真分析的方式，分析电力谐波对电能计量的影响。可知在电子式电能表的电能计量上，其误差因频率变化的影响比较小，电子式电能表对各次电力谐波的响应系数为Kh≈1，所引起误差频率特性曲线也较为平坦，因此，在电力谐波中使用电子式电能表误差较小。电子式电能表中，电能基本表达式如公式1所示：公式1：W（t）=∫p（t）dt=∫u（t）i（t）dt，其

7、中，u、i、p就是瞬时电压、电流以及功率值，其测量电能计量的原理就是将电压与电流相乘，然后将时间上累计起来，将功率转换为脉冲频率输出来实现积分。2.3电力谐波基本都是有害的，当非线性用户向我国电网注入谐波功率时，电力系统中的谐波和基波相迭加，其波形将会发生畸变，由于电能表中电压与电流产生间不能因磁通而产生转矩，6从而导致转矩与平均功率会产生误差。基波在电能中具有重要作用，可以根据基波电能值来合理地确定用户电费情况，不仅可以减少谐波对电能计量的损