諧波對電能計量的影響及解決措施的分析

王燕 國網湖北省電力公司孝感供電公司

諧波對電能計量的影響及解決措施的分析

王燕 國網湖北省電力公司孝感供電公司

電力系統當中，電能計量工作能夠給電費收取工作提供一定的參考，所以計量的結果是不是準確、可靠，會直接影響著電力單位與電力用戶的利益。電力諧波的存在，會給電能的計量工作帶來不同程度的嚴重影響，有效的處理好電力諧波，可以確保電能計量的精準度。針對電力系統當中的幾種主要諧波源實行了重點分析，并通過計量的方式與計量的裝置這兩方面進行問題分析，同時提出了合理的解決方法，希望可以為電力系統建設提供不同程度的幫助。

諧波 電能計量 影響及解決措施

在電力系統當中，非線性負荷如果增大便會導致電力諧波的相關問題，從而會加快絕緣的老化速度，造成附加線受損，降低了設備運行效率，其所形成的危害是不可忽略的。不但如此，電力諧波還將會給電能的計量工作帶來影響，使電力單位、電力用戶的利益分別受到不同程度的損害。

一、電力系統當中所存在的主要諧波源

針對交流電網來說，它的有效分量所指的是工頻頻率，所有和這個頻率不一樣的部分，確切的說均屬于電力諧波。通常狀況下，諧波是屬于正弦的電壓，其主要加壓在非線性的負荷當中，造成基波電流發生不正常的變化后而形成的。諧波的出現，會使電力系統受到污染，不但影響了電能質量，還會加大一些附加的損耗，很大程度的讓電力系統正常運行受到威脅。所以，對諧波源進行有效的分析，對于諧波管控來說是一項很重要的工作。

二、諧波給電能計量帶來的影響

（一）諧波功率的計算

在電力系統當中，存在諧波會產生諧波電壓與諧波電流，從而會形成諧波的功率，其計算的公式是：Pn=，當中代表的是n次諧波電壓，代表的是n次的諧波電流，代表的是n次諧波功率的因數。與電力用戶的具體性質相結合，以電網角度來看，諧波有正負的區別，如是用戶自身產生的諧波并輸入進電網，此諧波是負值，如用戶吸取了諧波，此諧波則是正值。負值的諧波會使電網的負荷變大，影響電力系統的效益，正值的諧波會使用戶的用電量變大，導致用戶方經濟利益受損。

（二）諧波所產生的影響

1.諧波給計量裝置帶來的影響

電子電能表與一些常見的感應式的電能表相比，前者在功能方面更為豐富，操作與維護也非常的簡單，且計量也是非常的精準。它的工作原理是經過對用戶端的電壓及電流采樣，利用相對應的集成電路，對收集的用戶電壓與電流實行轉換，產生脈沖輸出的展現，所展現的數值和電能是正比的關系。而對相應的數值實施計算時，經過對各種頻率進行采樣后分析，處理終端可以依據電壓和電流的正弦規律變化數值，計算得出和現實相適合的結果，確保帶能與計量的精準度。

2.諧波給計量方式帶來的影響

諧波針對電能的計量方式其影響主要有幾點：（1）在非正弦形式供電中的線性荷載當中，通過全能量的計量獲得數值的同時包括了基波電能與一些諧波電能，造成用戶端的用電量變大；（2）在電網當中，非線性的負荷將會形成諧波功率，其中還會有一些輸進電網當中，在這樣的情況下，電能計量獲得的數值確切的說是用戶用電量減掉輸入進電網當中的諧波功率，與實際用電量相比較會偏小，如此使電力單位的經濟利益受損；（3）在負載非線性的電源發生非正常變化的時候，負荷不但會吸取基波和諧波，還會造成諧波的倒流，流回電網當中，導致電能的計量更繁瑣。

三、處理諧波影響的措施

（一）技術措施

在現有技術情況下，一種是對電能的計量方式實行優化，最大程度的達到波電能和諧波電能的各自計量，解決諧波產生的不利影響；另一種需對計量的裝置實行改進，提高計量的精準度與可靠性。如，可與分頻技術相互結合，來對電子式的電能表實行優化與改善的處理，增強對諧波的確認能力，讓其能夠在電能的計量當中，精準的判斷出諧波帶能與基波電能，甚至還可能對諧波電能大小與其傳遞的方向加以明確，降低或是有效解除諧波對電能計量精準度的不利影響。

（二）管理措施

首先需加強系統的準入管控，如一旦非線性的負荷輸進到電網當中，一定要重點關注，有效的確定諧波含量，保證其不超過國家規定的范圍；其次建立健全的針對諧波管理的體系與組織，加大宣傳的力度，讓電力單位與電力的用戶全都參加到諧波的管理當中，對諧波源實施有效的管控，降低電網的污染；再次，需對電網做好分析與測量，明確諧波源位置與形成的原因，給諧波的有效管理打下堅實的基礎。針對較利害的諧波源，應做好實時的觀測，收集相應的數據，如察覺用戶方形成的諧波高出規范值時，則需用戶實行整改；最后，需對審批工作進行完善，對于新入網的用戶需實施負荷特點的檢測與分析，如發現其屬于非線性的負荷，則需做好測量的相關工作，在超標準時，不讓其并網運行。

四、結束語

在電網系統當中，諧波是真實存在的，并不能徹底的清除，不但會使電網受到污染，還會不同程度的影響著電能計量的精準度，導致電力單位及用電用戶的利益受到損害。所以，電力技術人員一定要加強對諧波源的分析，做好諧波的管理，提高電能質量。