導(dǎo)語：波對電能計(jì)量的影響及改進(jìn)對策一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

諧波對電能計(jì)量的影響

1.諧波對感應(yīng)式電表的影響感應(yīng)式電能表只在工頻附近很窄的頻率范闈，且電壓和電流為正弦波條件下才能保證最佳的工作性能。大量的研究結(jié)果表明，當(dāng)系統(tǒng)中電壓和電流波形因各種原因有畸變時(shí)，感應(yīng)式電能表的測量準(zhǔn)確度將下降。這主要是因?yàn)樵谪?fù)載上當(dāng)基波電壓和電流不變而又含有諧波時(shí)，電能表電壓線圈阻抗和轉(zhuǎn)盤阻抗都會變化，導(dǎo)致電壓工作磁通和對應(yīng)的電流工作磁通變化，從而影響電能表的計(jì)量精度。同時(shí)，當(dāng)存在諧波電壓與諧波電流時(shí)，由諧波和基波疊加而成的波形發(fā)生畸變，但是由于對應(yīng)鐵芯導(dǎo)磁率的非線性，磁通并不能相應(yīng)的成線性變化。根據(jù)電路原理，只有同頻率的電壓和電流相互作用才產(chǎn)生平均功率：同樣，根據(jù)電磁感應(yīng)式電能表的工作原理，只有同頻率的電壓和電流產(chǎn)生的磁通相互作用才能產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，畸變的波形通過電磁組件以后，由于磁通不與波形對應(yīng)變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不能與平均功率成正比而產(chǎn)生附加誤差。2.諧波對電子式電表的影響全電子式電能表對不同的被測信號波形的響應(yīng)也不同，相應(yīng)產(chǎn)生誤差也有所差別。大量的研究結(jié)果表明，依據(jù)正弦函數(shù)的正交性，當(dāng)構(gòu)成功率的壓和電流信號中只有一個(gè)有畸變時(shí)，隨畸變程度的不同，全電子式電能表出現(xiàn)測誤差，但誤差不大。當(dāng)電壓和電流信號波形都有畸變即存在諧波功率時(shí)，全電子電能表測得的電能值與理論計(jì)算結(jié)果相比，誤差不大，可以忽略。此時(shí)，全電子電能表計(jì)量的是基波和各次諧波電能的代數(shù)和。從電能計(jì)量準(zhǔn)確性這個(gè)角度來考慮，系統(tǒng)中存在諧波時(shí)，全電子式電能表計(jì)量誤差較小，在一定的頻帶內(nèi)能夠準(zhǔn)確反映流入電能表的總電能。應(yīng)當(dāng)指出，在測量電能量時(shí)，電網(wǎng)電壓和電流要經(jīng)測量用互感器轉(zhuǎn)換成弱信號后才送人電能表，因此測量用互感器的準(zhǔn)確度直接影響著測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。如果測量用互感器特性存在非線性，當(dāng)畸變信號經(jīng)過互感器時(shí)，互感器對各次諧波成分的轉(zhuǎn)換比例就不一致，從而使被測信號發(fā)生變形。在這種情況下，測量誤差也會很大。研究發(fā)現(xiàn)，在波形畸變情況下，互感器的波形交換誤差隨諧波次數(shù)的增加而非線性地增大，偶次諧波的波形變換誤差比奇次諧波更大。

電能計(jì)量的改進(jìn)

因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)用戶均為非線性用戶，能夠測量出用戶向系統(tǒng)中發(fā)出的諧波功率，以及他們從系統(tǒng)中吸收的諧波功率，是準(zhǔn)確計(jì)量的關(guān)鍵部分。只有準(zhǔn)確計(jì)量用戶發(fā)出和吸收的諧波功率才能夠準(zhǔn)確對用戶的用電水平和其對電網(wǎng)所造成的影響進(jìn)行評價(jià)。為了能夠準(zhǔn)確地計(jì)量用戶吸收和發(fā)出的諧波，應(yīng)該在電能表技術(shù)中引入諧波源的判斷和識別技術(shù)。目前主要有基于功率潮流和諧波阻抗的諧波源辨識和檢測的方法，如功率潮流法、臨界阻抗法、微分方程法、基于最dx-乘法以及基于全球定位系統(tǒng)(GPS)等諧波源辨識方法。應(yīng)用這些諧波源辨識技術(shù)在電能計(jì)量中，則能夠?qū)τ脩羲蘸桶l(fā)出的諧波功率進(jìn)行更準(zhǔn)確的計(jì)量。針對沖擊性負(fù)荷，由于數(shù)字式計(jì)量表中所采用的FFr在時(shí)域中沒有局部變化的能力，所以可以考慮將具有良好時(shí)一頻局部變化特征的小波變換應(yīng)用在電能表中，兩種方法結(jié)合使用，以計(jì)量在沖擊性負(fù)荷的情況下，用戶所消耗的實(shí)際電能。在計(jì)量方式上，應(yīng)采用基波電能和用戶吸收和發(fā)出的諧波電能分別計(jì)量的模式。此方式考慮到將負(fù)載所吸收和發(fā)出的諧波功率分別計(jì)量，從而達(dá)到計(jì)量結(jié)果的公平合理。

電能是國民經(jīng)濟(jì)和人民生活的主要能源，電能計(jì)量必須準(zhǔn)確合理。但是隨著大量非線性負(fù)荷的應(yīng)用，電網(wǎng)中諧波普遍存在，對電能計(jì)量造成較大的影響。因此，諧波對電能計(jì)量的影響受到各方面廣泛的關(guān)注?？傊C波電流是由于電力系統(tǒng)的非線性負(fù)荷導(dǎo)致的電流畸變，嚴(yán)重危害輸電線路和運(yùn)行設(shè)備，增大了電能表的計(jì)量誤差。隨著電力科技的發(fā)展和更新。完善電能表的計(jì)量功能，消除諧波帶來的不良影響，會取得更大的進(jìn)展。

本文作者：韓冬工作單位：哈爾濱電業(yè)局農(nóng)電工作部