電力諧波對不同計量裝置的誤差影響分析

彭程 燕亮

摘要：在我國經濟快速發展的過程中，供電企業對經濟的發展無疑貢獻巨大。人們用電的力度越來越大，同時也對自己的用電質量提出了更高的要求。這就意味著相關企業要嚴格對自己工作的標準，而具體的電網工作時卻發現了電力諧波的存在。它的存在無疑為電力計量的工作增加難度，使整個電力系統發生故障。所以，電力系統的更新和改進工作刻不容緩，使電力計量能夠承受各種故障的發生。因為在電網規模越來越龐大的同時，相關企業也越來越強調對電網中的非線性負荷的增加，但諧波也緊隨其后。本文就電力諧波對電能計量裝置的影響進行分析，進而降低供電企業的損失。

關鍵詞：電力諧波;不同計量裝置;誤差;影響

引言：隨著人們對電力依賴程度的提升，電網的供應質量影響人們的生產生活。提高居民生產生活中的電力計量裝置的準確，可以方便企業對電力系統進行管理。但是在實際電網運行過程中，會出現電力諧波。電力諧波的出現不僅使得電力計量裝置的準確程度受到嚴重影響，還會導致電力系統出現運行問題。所以，需要不斷對電力系統進行升級和革新，這樣才能使得電力系統中的電力計量技術得到有效提升。因此，隨著電網范圍的逐步擴大，供電企業逐漸加強對電網中的非線性負荷的投入力度，所以諧波的產量也在隨之擴大。為了使得企業的供電成本被有效降低，可以從計量裝置的靈敏度及計量裝置的精度出發，使得企業可以保持健康的發展。本文將對電力系統中的諧波對不同計量裝置的誤差影響進行全面的分析，望給相關從業人員提供一定參考。

1.諧波產生的原因以及測試分析

1.1諧波產生的原因

電氣系統中的諧波隨著電力系統中的設備運行而產生。所以，為了更好的分析諧波，應對諧波產生的原因進行分析。首先，針對電源部分，若電力系統中的電源質量相對比較差，則會產生諧波。其次，對輸電系統中的變壓器進行分析，變壓器在正常的運行過程中會生產出一定的諧波。此外，電力系統中的電力設備在運行的過程中也會使得一些諧波產生。這種諧波主要是由于電力系統中的晶體閘管中整流設備的作用。而電力系統在處于負載狀態時，系統中的諧波也會隨著系統中的電容大小而發生變化。通常，電容越大，諧波也會越大，兩者成正比關系。綜合諧波產生的各種原因，變壓器產生的諧波比較常見。變壓器中的諧波主要是奇次諧波，奇次諧波的波源相對較小。這是傳統的諧波產生方式。而當前階段，隨著電力系統中用電設備的不斷革新，系統中的諧波有了較大的發展，其組成的形式更加地多樣化。這種多樣化的諧波也使得諧波的數量逐漸增大，這給供電企業的發展帶來了嚴重的影響，所以，需要對電力諧波進行分析。

1.2諧波產生的測試分析

在供電時，對電能有各種各樣的分配。在電能的分配中，根據不同的情況會產生相應的諧波。因此，在長期的實踐操作中，漸漸摸索出了電壓與諧波的規律。

2.電力諧波對不同計量裝置的影響分析

電力諧波會對電能產生雙重作用，即干擾了計量方式和電能計量裝置。下面逐一分析諧波對電力系統的計量方式和電力系統的電能計量裝置的干擾。

2.1對電能計量方式的影響

傳統的電能計量，主要的計量標準通常采用計算全能量的方式，這種方式存在一定的局限性，因而，感應式電能表會被高精度計量的電子式電能表所取代。?以前，由于電子設備發展與使用較少，產生的諧波也較少，因而造成很小的影響。但是隨著電力系統的不斷發展，在工業企業中使用用電設備的種類和數量會越來越多，電力系統的規模也越來越大，在這種情況下，諧波會直接影響電能的計量[2]。

傳統的計算方式主要是基波電能和諧波電能的代數和，這種計算方法在實際電力系統中存在著很大的局限性和不足，主要表現在以下幾個方面：①當供電出現非正弦及負荷為線性的狀況下，諧波的存在不僅會給用電設備帶來損害，同時還會出現用戶多交電費的情況，因此，這種計算方式不合理。②當用戶非線性時，這種負荷會產生電能和諧波功率，在電力系統中，會出現部分電能倒流的情況，從而在電能計算時，計算的結果是兩者的相差數，就會使部分用戶電費出現少交，?影響供電企業的利益。③當電源畸變且負載非線性時，負載不僅會把電網中的諧波和基波進行吸收，同時還會導致諧波倒流，出現上述兩者結果。因此，諧波的計量方式不僅會影響用戶需要交的電費，同時還會給供電企業帶來一定的影響。

2.2電力諧波在計量裝置方面的影響

電力系統中的諧波對于電能計量裝置具有一定的影響，首先表現在感應式電表方面，其次表現在智能電表方面。我國當前很多地區依舊使用感應式電表當作電能的計量工具，這種感應式的電表是使用基波頻率設置的，本身具有一定的靈敏度優勢。若電網中的電壓和電流出現正弦畸變，則導致電表的計量準確性受到嚴重影響。而根據感應電表在計量的過程中利用對電路中的頻率變化使得其保持計量的準確性，但是，若線路中的電壓和變流發生改變，則導致電表的計量靈敏度降低。經過長時間的研究發現，電表的準確度還和電路中的電壓和電流有關系，若線路中的電流或者電壓發生變化，則電表的準確度將大大降低。而智能電表作為當前比較先進的電力系統計量裝置，其不單單具有較高的準確度，而且具備完善的功能，在實際的電能計量操作中也相對較為便捷。因此，隨著電力系統的逐漸發展，智能電表的使用范圍將隨著用電客戶的需要而逐漸擴大。智能電表中主要包含電能的輸入級以及分頻計數裝置以及乘法器和?V/F四個部分。而智能電表的頻率記錄和感應電表具有不同的特點，其在實際的工作中表現出較為平坦的特性。所以，智能電表與普通的感應電表相互比較，其在計量諧波電能以及基波電能方面具有較大的優勢。然而。智能電表也存在一定的弊端，比如在基波功率以及諧波功率上會相同等，這將使得智能電表的記錄數值出現一定的誤差，進而最終影響電能的記錄結果，但是總的來看，智能電表的計量優勢要大于普通的感應電表。

3.結束語

綜上所述，本文對電力系統的諧波在不同計量裝置的誤差影響進行了分析，首先，介紹了諧波產生的原因以及測試分析，得出電力諧波的產生原因以及不同電源情況下的諧波測試結果。接著從計量方式、計量裝置兩個方面介紹電力諧波對不同計量裝置的影響。電力系統中的諧波對于電力系統中的電能計算具有一定的影響。諧波的產生會使得用電客戶的實際用電和電能表的計量用電出現誤差，最終使得用戶或供電企業的經濟利益受到嚴重影響，并帶來一定的經濟損失。因此，運維檢修人員需要加強對電力系統中的諧波影響的分析力度，并對諧波的產生原因進行分析和總結，從而從諧波的產生原因分析減少諧波影響的辦法。此外，還可以對電能的計量裝置進行改進和革新，進而使得電力系統的計量裝置得到進一步的優化，這樣才能最大限度的減少電能的損耗以及諧波的產生幾率，在不斷優化的過程中提高我國供電企業的服務水平和服務質量。隨著我國電網規模的日益擴大，人們對電網的供電服務質量有了更高的要求，供電企業在發展自身的同時也需要為用戶的用電便捷性以及安全性進行考慮，并在實際的供電過程中，逐漸改進電網的運營模式，提高電網的運營科學性，使得電網的設備更加先進。這樣才能使得我國的供電企業更加安全、穩定、長久的發展，為居民的生產、生活提供更優質的服務。

參考文獻

[1]劉先宇.有關中頻諧波對電力計量裝置影響的分析[J].黑龍江科學，2014，11：271.

[2]李璨.電力系統諧波對電能計量裝置的影響分析[J].電氣技術，2014，08：65-67.

[3]?李富鵬，張鵬.諧波對電能計量裝置影響的誤差分析?[J].江蘇省電機工程學會電網電能質量控制與監測學術交流會?，?2016.