谐波对电能计量的影响

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1、谐波对电能计量的影响：电能计量的准确性影响着电力企业与电能用户的利益。本文通过分析电X中谐波产生的原因，进一步分析了谐波对电能计量产生的影响，最后提出了采用分频技术等方法来排除谐波对电能计量的影响。　　关键词：谐波电能计量影响　　：TM933：A：1007-9416(2011)11-0215-02　　　　随着市场经济的快速发展，对电子电力技术的使用也越来越多，电力也作为商品进入到市场，使得电力企业获取经济效益。同时，电能作为国民经济与人民生活的重要能源，加速了我国各行各业的发展。电能计量在电力营销发展中，却面临比较多的挑战，主要来自电力企业本身对电能计量的准确有严格的要求与电能用户对电能计

2、量的可靠提出要求。目前，随着电力电子设备等非线性负荷应用的增大，对供电系统的电压波、电流波产生干扰，使其发生畸变，产生出大量的高次谐波，对仪表、仪器的计量数据造成影响，因而，谐波对电能计量的影响也成为目前电能普遍关注的问题。　　1、谐波的产生原因　　在电力电子装置出现之前，主要的谐波主要于变压器，这种谐波是以三次谐波为主的奇次谐波，但是它的量值并不大，现阶段由变压器产生的谐波源不是主要的，取而代之各种电子装置已经是产生谐波的主要，还伴随着居多多次谐波的组合。电子电力技术应用的装置中通常情况采用了二极管来把交流电转换成直流电，目前，除了二极管具有交流变换为直流被广泛应用之外，桥式整流器与大电

3、容器滤波也可以作为直流转换为交流的变换器而常被用到。在电子开关、电化学工业整流等装置中存在大容量滤波电容器，会使二极管的导通角变得非常小，只有在交流电压正弦波最大值的附近能导通，这样会让交流输入电流波产生比较严重的畸形，三次谐波有时候会在基波以上，形成窄尖峰脉冲，所以线路功率因数非常低，一般小于0.6。因为电X当中用电器的功率消耗总会比供电线路与变压器的功率要小，所以任何线路上面的电压畸变总要小于电流畸变。总之，铁磁饱和设备（变压器、电抗器等）、电子开关装置（整流感、双向晶闸管等）、电弧装置（电弧焊机、炼钢电弧炉等）都是产生谐波的主要。　　2、谐波对电能计量装置的误差影响　　2.1电磁感应

4、式电能表　　电磁感应式电能表的设计是依照基波的原理实现的。如果基波的外面还有高次谐波分量电压与电流的时候，电磁感应式电能表的电压线圈的阻抗与旋转圆盘阻抗会发生变化，这样就会产生电能表的计量上面的误差。除此之外，还因同时存在基波与谐波，这些不同的波形会出现相互叠加，这样就使得波形出现畸形，然而电压与电流线圈为铁磁线圈，呈非线性。如果想得到平均功率，电路理论中要求具有相同频率的电压与电流相互作用。但是，电磁感应式电能表在畸变的电压与电流通过电磁器件的时候，磁通不能够与波形发生相对应的变化，这样会使得电磁转矩不与平均功率成正比，也就是说，使用电磁感应式电能表中若存在谐波，就会因为不同频率的正弦电

5、压与电流产生的电磁转矩叠加，不能够计量谐波有功电能，从而产生电磁感应式电能表计量上的误差。　　2.2全电子式电能表　　全电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，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并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出显示。全电子式电能表在进行数值计算的时候，中央处理器能够采样到不同频率的并且按照正弦规律变化的电压与电流的瞬时值用来计算，理论上，这种计算方法能够有效地记录到电路负载当中基波与谐波总的平均功率值以及使用电量。但是在全电子式电能表实际的使用中，会因谐波电流的流动方向与电路中负载电流所流动的方向相反，这样就会导致一旦谐波从负载流向电X，所得到

6、的电能比实际会要小，主要是因为全电子式电能表将基波的有功电能与谐波的有功电能求了代数和，电能表所记录下来的点能量会比负载所消耗的基波电能要小，这样全电子式电能表就会出现电能计量的误差。谐波对全电子式电能表计量的影响还会因外界条件的变化比如温度、频率、电压电流等而存在，同时还与得到电能量的计算方法有关。　　3、谐波环境下准确合理的电能计量方法　　在目前的电子电力技术当中，不使用产生谐波的设备，现实肯定是做不到的，那么在谐波充分存在的环境中，准确合理地对电能进行计量，肯定是需要采取一些方法或者措施。为了减少谐波对供电系统的影响，最根本的思想是需要从产生谐波的源头抓起，想办法在谐波源的附近防止谐

7、波电流的产生，这样来降低谐波电压。防止谐波电流产生危害，除了采用无源组件、电容器、电抗感与电阻组成的调谐波装置来减轻谐波对电气设备的危害，还对功率因数进行适当的补偿。在谐波环境下对电能进行准确合理的计量，我们主要要对功率有完善的认识，含有有用功率与无用功率。谐波所产生的功率为谐波功率也就是无用功率，不需要计算到称量当中去；而由基波产生的基波功率为有用功率，因此充分辨别基波与谐波各自产生的功率部分非常重要。就基波与谐波产生