諧波對電能計(jì)量裝置的影響分析

劉志君

摘要：進(jìn)入新時(shí)期以來，我國各項(xiàng)事業(yè)均快速發(fā)展，取得了十分理想的成績，特別是電力行業(yè)以驚人的速度向前發(fā)展。電力工程諧波會導(dǎo)致電能在生產(chǎn)制造、運(yùn)輸和運(yùn)用過程中效率降低，進(jìn)而使電器產(chǎn)品產(chǎn)熱太多、噪聲過大、震動頻繁并促進(jìn)家用電器脆化，減少使用年限，有時(shí)候乃至產(chǎn)生損壞狀況。另外還將造成串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振，造成其繼電器失效甚至電能計(jì)量機(jī)器設(shè)備的精確度降低等。從而造成供電公司或客戶的電能耗損提升，成本擴(kuò)大。原文中在剖析電能表計(jì)量的基礎(chǔ)上，剖析了諧波對電子式與電流的磁效應(yīng)式電能表的計(jì)量影響，明確提出了諧波影響下電能計(jì)量設(shè)備的選用。

關(guān)鍵詞：諧波;電能計(jì)量裝置;影響

引言

電能計(jì)量體系基本上是由電量表、電壓互感器等部分設(shè)備組成。各個本分對于基波基礎(chǔ)下產(chǎn)生的差距對總體設(shè)計(jì)影響不大，但在諧波條件下，各分量會受到或多多少的影響。

1諧波對電能計(jì)量裝置的影響

1.1諧波輸出功率對感應(yīng)電能表計(jì)量的影響

根據(jù)電子式電能表的有功功率電能的測算，當(dāng)取樣間隔時(shí)間t→0時(shí)，在方式上電能計(jì)量式與在諧波狀況下有功功率電能基礎(chǔ)理論關(guān)系式同樣;在數(shù)值計(jì)算方法時(shí)因?yàn)殡娮邮诫娔鼙淼腃PU可以將帶有好幾個不一樣頻率、按正弦函數(shù)規(guī)律性轉(zhuǎn)變的工作電壓和電流量的瞬時(shí)值各自取樣并且做好計(jì)算，因而合理地記錄了負(fù)荷的瞬時(shí)功率，亦即記錄瞬間耗費(fèi)的全部有功功率動能。電子式電能表完成記錄負(fù)荷耗費(fèi)基波和諧波總平均功率及電能量是行得通的。

1.2諧波對電能計(jì)量合理化的影響

由于諧波的影響，我國目前選用的全動能測量方法在準(zhǔn)確性和合理性之間無法統(tǒng)一。例如，在非線性系統(tǒng)中，作為諧波“生產(chǎn)者”的離散系統(tǒng)用戶，由于部分諧波進(jìn)入電網(wǎng)，所支付的電費(fèi)低于特定計(jì)量電能。這部分由波浪“生產(chǎn)者”造成的損害，必須由諧波“受害者”線性用戶承擔(dān)。顯然，這是不科學(xué)的，也損害了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，不利于電網(wǎng)的安全和一切正常運(yùn)行。

2電能計(jì)量合理化的優(yōu)化措施

2.1貫徹落實(shí)管理方法

隨著我國對電力工程計(jì)量層面的工作更加重視，在對計(jì)量設(shè)備及其相對應(yīng)的監(jiān)管運(yùn)作系統(tǒng)軟件開展管理方法時(shí)，應(yīng)當(dāng)依照相對應(yīng)的管理制度做事，提升各個階段的合理管理方法，那樣能夠在一定水平上減少矛盾頻率的造成。在家家戶戶上都安裝電能計(jì)量表，能夠推動電力工程計(jì)量精確性的提高，而且還可以合理地防止竊電個人行為的發(fā)生。

2.2保證電能計(jì)量過程諧波使用的合理性

在電力諧波效率下，電能計(jì)量分為以下幾類：（1）電能計(jì)量人員可以在電力系統(tǒng)中忽略或進(jìn)行諧波的考慮，從而增加電能表的使用。抗干擾性能確保電能表只準(zhǔn)確測量基波的輸出功率。（2）合理提高電能表測量輸出功率的響應(yīng)能力，確保電能表能夠計(jì)算出特定應(yīng)用中的用電量百分比，提高用電統(tǒng)計(jì)分析的便利性和準(zhǔn)確性。這種測量方法結(jié)合基波輸出功率和諧波輸出功率進(jìn)行測量，在具體測量的整個過程中不做區(qū)分。（3）在具體測量的整個過程中，工作人員必須保證分部的基波輸出功率和諧波輸出功率可以建立，從而保證基波輸出功率和諧波輸出功率測量的準(zhǔn)確性。

2.3應(yīng)用頻率陡降的電能表

頻率陡降的電能表有當(dāng)之無愧的基波電能表，由于諧波工作電壓與電流量造成的諧波輸出功率為離散系統(tǒng)負(fù)載，而其在預(yù)估過程中選用集線形工作電壓和電流量來測算出相匹配的輸出功率，因而諧波對其的影響水平相對性較低，這也在非常大水平上填補(bǔ)了全電子式電能表的缺陷。

2.4安裝濾波器

為了實(shí)現(xiàn)防范配電系統(tǒng)諧波的作用，濾波器應(yīng)該安裝在非線性負(fù)荷側(cè)母線上，利用固有的頻率共振原理，可以實(shí)現(xiàn)吸收諧波源的目的。常用的諧波器包括兩種類型，分別為調(diào)諧濾波器和高通濾波器。調(diào)諧濾波器主要的功能價(jià)值使可以協(xié)調(diào)某一級別的頻率，并建立起為建立低阻通路，可以運(yùn)用在幅值高的諧波濾波上，也可以運(yùn)用在濾波器協(xié)調(diào)功能上;高通濾波器一般應(yīng)用在抑制諧波功能上，可以調(diào)控更高層次的諧波或者福值更小的低次諧波上。

2.5優(yōu)化計(jì)量方式

為了降低諧波對電能計(jì)量產(chǎn)生的影響，可通過優(yōu)化計(jì)量方式、提高對計(jì)量方式的管理有效性，運(yùn)用全能計(jì)量方式和基波電能計(jì)量方式兩種不同方法展開深入研究。全能計(jì)量方式下，對于電能表的要求較高，需要電能表將基波電腦和所有的諧波電能準(zhǔn)確、全面地反映出來，這樣才能使電能計(jì)量受到的諧波影響降到最低，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確性效果。針對線性用戶電能表可以升級為電子式電能表，有效降低諧波對計(jì)量過程形成的影響，大大降低了電能計(jì)量可能發(fā)生的誤差問題，甚至可以將誤差降低到趨近于零。基波電能計(jì)量方式準(zhǔn)確性較強(qiáng)，能夠?qū)⒒ㄓ泄β屎陀泄﹄娔軠?zhǔn)確地表達(dá)出來，是一種高效的計(jì)量方式，利用基波電能計(jì)量方式展開電能計(jì)量工作的過程中，應(yīng)保證該方式運(yùn)用的準(zhǔn)確性和合理性，將諧波有功功率剔除在外，進(jìn)行電能計(jì)量，也就是說不管是非線性用戶還是線性用戶，利用基波電能計(jì)量方式進(jìn)行電能計(jì)量工作時(shí)，電能表上只將W1反映了出來。由此可見兩種電能表在有功電能的計(jì)量方面準(zhǔn)確性均不足，因此必須要將專門的基波有功電能表配備其中，才能夠采取這樣的計(jì)量方式計(jì)量電能，抑制電源諧波，轉(zhuǎn)換成有源濾波的方式，利用開關(guān)交換功能和PWM轉(zhuǎn)換器的合理運(yùn)用，能夠達(dá)到有效的抑制諧波的作用，這樣的方式能夠使功率因數(shù)得到提高，強(qiáng)化了電能計(jì)量的準(zhǔn)確性。

2.6自主創(chuàng)新有關(guān)技術(shù)性

隨著當(dāng)代科技進(jìn)步的發(fā)展趨勢，插卡電表的發(fā)生能夠說成電力工程工作發(fā)展趨勢的一個關(guān)鍵大轉(zhuǎn)折。無線智能抄表系統(tǒng)軟件的發(fā)生事實(shí)上是多種多樣內(nèi)容的融合，如通信技術(shù)，電能計(jì)量技術(shù)性及其計(jì)算機(jī)技術(shù)性等，這種技術(shù)性的運(yùn)用完成了電力工程的綜合性發(fā)展趨勢。在信息收集工作上具備十分關(guān)鍵的功效。完成無線智能抄表系統(tǒng)軟件，是必須通過一定媒介的，在其中關(guān)鍵運(yùn)用到的媒介為低壓電力載波及其光纖線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。

2.7增加換流裝置相數(shù)

通過抑制電力斜坡，能夠?yàn)殡娔苡?jì)量的準(zhǔn)確性提供保障，控制電力諧波給電能計(jì)量帶來的負(fù)面影響，保證電能計(jì)量的準(zhǔn)確率得到提高。通過加大換流裝置的相數(shù)，能夠起到良好的抑制諧波的作用，達(dá)到抑制諧波產(chǎn)生量的目的。因?yàn)橹C波主要就是來源于換流裝置，導(dǎo)致供電系統(tǒng)中發(fā)生了電力諧波，增加電力諧波，導(dǎo)致電能計(jì)量工作在后續(xù)的實(shí)際開展和實(shí)施中準(zhǔn)確性不足。增加換流裝置脈動數(shù)，同樣能夠降低諧波電流的有效值，因?yàn)閾Q流裝置與其交流側(cè)和直流側(cè)形成的諧波次數(shù)能夠清除掉幅值較大的低頻項(xiàng)，這樣一來，電流諧波得到了有效的抑制，從換流裝置這一源頭做好了諧波的管控，抑制諧波產(chǎn)生，保證后續(xù)電能計(jì)量工作的準(zhǔn)確率。

結(jié)語

在正常情況下，諧波背景不僅可能會直接影響輸配電和設(shè)備的用電量，而且由于電力設(shè)備的正常工作也會導(dǎo)致使用者的無功功率值大大增加，除了會增加使用者的成本和日常生活費(fèi)用外，還可能會對其他設(shè)備零部件造成很大的損壞。計(jì)量回路采用新型基波電能表，采用分頻技術(shù)測量基波電能及諧波電能，實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)型非線性負(fù)荷接入方式。其中由于諧波引起的計(jì)量誤差最有可能得到控制或降低，這樣就很大程度上維護(hù)了供電各方及用電各方的利益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉暢，劉軍，等.電力諧波對電能計(jì)量誤差的影響[J].農(nóng)村電氣化，2019 （12）：22-24.

[2]黎慶輝.電力諧波對電能計(jì)量影響的探究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2019（22）：201 -202.

[3]劉暢.關(guān)于電力諧波對電能計(jì)量影響的分析[J].中外企業(yè)家，2019（33）： 105.

[4]王丹陽.電網(wǎng)諧波分量對電能計(jì)量的影響[J].電世界，2019，60（11）：35- 38.

[5]何藝.諧波背景下電能計(jì)量系統(tǒng)的誤差分析[J].電力設(shè)備管理，2021 （02）：130-131+134.