谐波电能计量技术的应用

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1、2010年10月吉林电力Oct．2010第38卷第5期(总第210期)JilinElectricPowerVo1．38No．5(Ser．No．21O)谐波电能计量技术的应用ApplicationofHarmonicElectricEnergyMeteringTechnique李育才，李明姝(1．通化供电公司，吉林通化134001；2．长春供电公司长春130021)摘要：由于传统的电能计量表无法满足对谐波电能的计量要求，为了解决基波与谐波电能的同步计量，经过实践分析和验证，一种新型多功能电能计量表的计量技术获得了验证，该项计量技术的

2、应用与推广，将极大地满足供电企业对谐波源负载电能计量的需要，是提供谐波综合治理的重要依据。关键词：谐波；电能计量；多功能电能计量表中图分类号：TM933．4文献标志码：B文章编号：1009—5306(2010)05—0043—03当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸的电压、电流波形发生畸变。从而导致感应式电能表收的电流与施加的电压波形不同，原正弦的交流电的误差频率特性曲线呈迅速下降趋势，因此在电能流波形因而发生了畸变，谐波电流注入到电网中，就计量中，不管是以全能量为计量标准还是以基波能会造成电压、电流正弦波形畸变，这些设备就成

3、了电量为计量标准，当谐波含量较大时对感应式电能表力系统的谐波源。如：非线性的电力电子设备的谐波的电能计量将会产生较大的影响。源、含交流电弧和铁磁非线性设备的谐波源。这些谐1．2对电子式电能表的计量影响波源给电网的运行安全及线性负载用户的电能质量和感应式电能表相比，电子式电能表的计量误带来的危害和经济浪费是很严重的。为了准确、合理差受频率变化影响相对较小，而以基波能量为计量地计量谐波电能，为降低损失、治理危害提供依据，标准时，电子式电能表的计量误差比感应式电能表一种新型谐波电能表的实现同步电能计量的新技的计量误差还要大，这是由于它的

4、制造原理决定的，术，为解决上述问题提供实践和理论分析依据。关键在于它的采样方式：A／D采样一乘法器一中央处理器一显示与输出，它是以正弦50Hz在不超过1谐波对电能计量影响的分析国标的情况实施采样和计算的。依据JJG596—1999《电子式电能表检定规程》，电子式电能表电流、电压正弦波形失真度要求(见表1)，当有多次谐波1．1对感应式电能表的计量影响超过表1限度介入时，将导致波形失真，因此乘法器感应式电能表是靠电磁感应来产生转动力矩计算时就产生了误差。的，电能表工作时，电压线圈的电流所产生的磁通分表1电子式电能表正弦电流、电压波形失

5、真度要求为两部分，一部分是穿过铝盘并由回磁板构成回路准确度等级0．20．51．02．0的工作磁通，另一部分是不穿过铝盘而由左右铁轭构成回路的非工作磁通。而电流线圈所产生的磁通，正弦电流、电压波形失真度要求／l235两次穿过铝盘，并通过电流组件铁芯构成回路。由于电压线圈和电流线圈产生的交变磁通，在不同位置穿过铝盘，并在铝盘的不同位置感应出电流(涡流)，2电能计量新技术此涡流与磁场相互作用便产生推动铝盘转动的力矩，铝盘转动与负载有功功率成正比。电磁感应式电2．1全电子式电能表计量原理上的不足能表的设计只按基波考虑，由谐波和基波叠加而成

6、不同的计量标准下对电能表计量误差的评价也收稿日期：201O-07—01作者简介：李育才(1965一)，男，工程师，从事电能计量工作。·43·2010年10月Oct．2010第38卷第5期(总第210期)Vo1．38No．5(Set．No．210)不相同。通过对非线性负荷的理论分析表明，作为谐用户，它计量的电能等于基波与各次谐波电能之差，波源，非线性负荷所产生的谐波是吸收基波的一部但小于基波电能。分转化而来，从而说明传统的计量方式具有不合理由表2可见，在电网中，当谐波从负载流向电网性，需要一种新的电能计量技术解决基波与谐波同时，实际

7、上是负载将电网中的基波经过滤波和整流步计量的问题。根据感应式电能表的计量原理，对基后，形成的谐波电流反送回电网，这是一种电能污波电能的计量采用感应式电能表，而对于谐波对电染。普通电子式电能表将谐波源负载消耗的基波有子式电能表作用，对谐波电能的计量采用电子式电功电能和谐波源负载向电网返送的谐波有功电能能表。这样对同一计量点，在谐波超过GB／T(被污染的电能)进行了代数相加，使得记录的能量14549—1993{电能质量公用电网谐波》(或国际电工比负载消耗的基波有功电能量还要小，这是普通电委员会发布的IEC61000—3—6标准)限制标

8、准规定子式电能表计量原理上的不足之处。正是利用这外时，采用0．5级的全电子式电能表和电磁感应式电原理，采用上述两块表的计量方法，通过计算可以简能表同时计量。以下是一组经过实践获取的针对基易得出谐波电量值。由此可以设计一种一体式多功波与谐波负荷计量的