關于電力諧波對電能計量影響的分析與探討

李穎慧

摘要：在電機設備中合理利用電力諧波是適應演進的必然選擇。隨著功率測量技術的不斷改進，有必要提高測量精度并降低功率測量損耗和誤差。電力諧波具有很大的研究價值。專業技術人員要積極開發具體的智能化操作方法，提高電能表測量諧波的利用率，為電力系統的發展奠定堅實的基礎。

關鍵詞：電力諧波;電能計量影響;分析;探討

引言

諧波存在于從發電端到用戶端的電力系統全過程的各個環節。抑制諧波不僅可以有效降低功耗，消除影響設備壽命的不利因素，還可以改善電磁環境，提高發電和供電設備的運行穩定性。

1電力諧波對電能計量影響的分析

1.1諧波電流對感應式電能表的影響

腳踏式電能表組件包括制動系統組件、旋轉組件、起重組件、滾動軸承、電子儀表和輔助組件。電量指示器的基本概念是基于通信的標準電壓和電流以及交流電。功率計表盤的整個過程產生驅動力使其轉動并使計數輪旋轉。并且在不同電流、不同影響因素的條件下，即使采用不同的方法調整，兩者都不能很好地控制其精度。感應式電能表的設計原理是基于交流電的主波。電表的測量原理是根據感應線圈的驅動元件產生轉矩，然后按下電表進行測電。如果供電系統由于各種原因出現諧波，電表的電流和工作電壓將與正常情況下的電流和工作電壓不對應。它們只會被諧波損壞。信號求和后的湍流電流和工作電壓。因此，脈沖分量引起的感應線圈也會隨著電流和工作電壓的波動而變化，引起驅動分量的相應變化，也會引起電表的誤差。因此，感應式電能表（自動機械式儀表）的誤差受諧波影響很大^[1]。

1.2諧波對電子式電能表的影響

電子式電能表的前端主要采用低通濾波技術，所以電子式電能表的電能計量主要集中在基波的能量和低頻諧波的能量上。在電網中存在大量諧波的情況下，電壓和電流的波形會出現一定程度的失真，從而導致電子式電能表存在一定的測量誤差。與感應式電能表相比，電子式電能表的誤差更小，因為電子式電能表的頻段可調，寬度大，因此可以覆蓋一定范圍內的基波功率測量和諧波功率測量。

2電能計量中電力諧波的應對措施

2.1重視諧波的危害和掌握諧波相關知識

應在管理層面和技術層面采取措施，加強諧波標準規范的培訓和學習，明確諧波抑制是保證電網（包括電廠）和設備安全穩定運行的基本保障。讓從業者了解什么是諧波，如何測量和評估諧波，了解諧波產生的原因和危害，掌握抑制諧波的方法和措施。

2.2 在電力諧波效率下，電能計量分類

（1）電能計量人員可能會忽略或計入電力系統中的諧波，從而增加電表的使用。抗干擾確保電能表只準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靈敏度，保證電能表在特定應用中能計算出功耗的百分比，提高功耗統計分析的便利性和準確性。這種測量方法結合基波輸出功率和諧波輸出功率進行測量，在特定測量的整個過程中沒有區別。 （3） 在特定測量過程中，人員應確保基波輸出功率和支路諧波輸出功率能夠確定，以保證基波輸出功率和諧波輸出功率測量的準確性^[2]。

2.3重視源頭治理

嚴格控制設計和選型。對于新建或改造的設備，應在設計和選型時將設備的諧波污染程度作為基本指標進行審核，以滿足國家諧波限制標準的要求。一方面，新設備的相關參數嚴格按照相關標準進行考核，防止諧波超標的設備接入系統。另一方面可以防止電磁兼容性不合格的設備接入系統，造成設備的異常運行。

2.4諧波修復完整的供電系統

諧波校準可以從源頭上改善供電系統的抗諧波特性。在供電系統中，諧波是不可避免的。但可以提高供電系統的短路電流，增加工業設備供電系統的容量，盡可能保持三相負荷平衡，提高供電系統的額定電壓和電網的抗諧波能力。諧波的產生和吸收。對于諧波抑制，必須從諧波產生的源頭一步一步做起，盡量防止諧波源引起的總諧波電流，從而降低諧波工作所需的工作電壓。避免諧波源產生的諧波電流對供電系統影響的方法主要有兩種：（1）在微波傳感器的保護中，這種方法的關鍵是無源濾波器可以通過各種方法抑制諧波，在已經產生諧波的情況下降低諧波對電氣設備的影響。（2）積極避免由有源濾波法引起的總諧波電流。的基本要素是通過可控功率半導體原料元件，將電能以總電流相角與總諧波電流原有發展趨勢相反的方向傳遞，因此電網中的總諧波電流往往為零，消除諧波，達到瞬時諧波補償的目的。

2.5添加有源濾波器

作為一種常用的波形發生器，APF主要利用相關算法科學有效地分析和檢測諧波電流的變化。經檢測發現，負載側諧波電流與諧波電流方向相反，大小相同，起到一定的補償作用。20世紀80年代，隨著全控功率器件的不斷改進和發展，其結構越來越穩定和成熟。隨著脈寬調制控制技術的不斷發展和普及，利用瞬時無功功率的相關理論可以實現對諧波電流的準確、全面的檢測和分析，從而推動了有源電力濾波器的快速發展和普及。與無源濾波器相比，有源濾波器主要包含以下兩個特點，一是可控性強，二是響應速度快。同時，有源濾波器能夠有效跟蹤和補償多諧波的無功功率，其特性表現出一定的穩定性，不會受到系統的影響。對于非諧波，往往會出現放大的風險，其特點是體積小、重量輕。然而，全控制功率器件具有生產成本低、重量輕的特點，會對有源濾波器的應用效果產生不利影響。目前，有源濾波器在日本得到有效推廣和普及。此外，通過使用混合濾波的方法，可以有效地分析和考慮兩種不同濾波器的應用優勢，從而取長補短，進而最大化整個濾波裝置的性價比，從而贏得更多用戶的喜愛和青睞^[3]。

結束語

電力諧波可能發生在電機和用電設備中。功率諧波對功率測量有很大影響。在功率測量技術中，與時俱進很重要。測量電能的技術已經發展和發展。諧波電流不僅影響電流值的正常運行，而且影響功率測量的準確性。為了更好地解決這個問題，有必要科學地開發出更精確、更準確的電能計量方法。

參考文獻：

[1]何建新.關于電力諧波對電能計量影響的分析與探討[J].電子測試，2021（11）：117-118.DOI：10.16520/j.cnki.1000-8519.2021.11.047.

[2]鐘爽.電力諧波對電能表電能計量的影響分析[J].電工技術，2021（01）：61-62.DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2021.01.019.