谐波背景下电能计量系统的计量误差分析贺鹏

谐波背景下电能计量系统的计量误差分析贺鹏

贺鹏

（呼和浩特供电局010050）

摘要：随着科学技术的发展以及社会进步，我国的社会生产、生活时于电力资源的需求量进一步提升，而我国的电能计量系统也得到了升级。但事实上，随着电能负荷量、容量的不断上升，我国的电网在运行过程中出现了不同程度的谐波状况，并对电力系统造成了不利影响，降低了系统的稳定性、安全性。本文基于此，分析探讨在谐波的背景之下，电能计量系统出误差的原因，并就相关问题的出现进行论述，希望由此实现我国电力事业的可持续发展。

关键词：谐波背景；电能计量；计量误差；分析探究

0引言

作为电力企业收取电费的主要依据，电表计量的准确性往往对电力企业的经济效益产生较大的影响。基于此，我国的电力企业在运行的过程中加强了对于电能计量工作的把握。目前，我国的电力系统在运行的过程中普遍存在着由非线性负荷引发的谐波问题，促使电能表计量作业效率的低下，降低了计量作业的合理性、准确性。本文基于此，分析探讨在谐波的背景下，电能计量系统出现计量误差的原因，并就解决措施进行论述。

1产生谐波的原因

随着我国城市化、工业化水平的不断提升，社会生产、生活对于电力资源的使用量日渐增多。在这样的背景之下，我国的电能容量、负荷都出现了不断提升的趋势，最终导致了电网系统中出现了一定量的谐波状况，不利于电力系统运行稳定性、安全性的提升。关于产生谐波的主要原因，笔者进行了相关总结，具体内容如下。

1.1发电原因

基于现阶段我国电力技术的限制，促使电站发电机中的三相绕组无法实现对称，进而导致设备的运行状况无法达到理想的状态。这一状况的出现就导致电流无法均匀的绕过铁心，故而导致发电机电源质量下降，并在此过程中产生了了一定量的谐波。

1.2输、配电系统原因

目前，我国的电力系统在运行时，输电变压器的铁心部位往往会因为极度饱和，而诱发谐波的出现。事实上，变压器在运行时往往会产生一定的磁化曲线，对其运行状况产生影响，并引发尖项波形的出现，最终导致了奇次谐波的出现。基于此可以得知，变压器铁心的饱和度，往往会对磁化曲线线性状况产生一定的影响，并由此促使较大的电流谐波的出现，阻碍了各项效益的取得。

1.3电力使用原因

目前，我国的居民所使用的电力设备主要由晶闸管等零部件构成。这种状况的出现就导致各类设备在运行时出现各类谐波，并对电网的正常运行带来负而影响。一般而言，在单相电流的电路装置与感性负载连接时，往往会促使系统中出现奇次谐波，阻碍了相关效益的取得。

2谐波对电能计量系统的误差影响

2.1全电子电能表

当使用电能表计算电能数值时，中央处理器将分别计算不同频率下的正弦电流电压的数值，继而开展采样计量工作，采样计量的数据来源于正弦规律电流电压的部分计量数据，该计算方式通过记录负载基波与谐波平均功率耗费的电量。如果谐波电流对基波产生影响，则负载电流与基波呈现的方向将相反，全电子电能表能够在谐波经过负载电流流向电网的过程中将基波的有功电能与谐波的有功电能进行记录，不过基波电能在负载时消耗的电能要大于记录下的用电电能，其是全电子电能表的严重缺陷，这种缺陷是致命的。

2.2电磁感应电能表

电磁感应电能表是较为常见的一类电能表。在基波或高次谐波电压和电流存在的环境中，电磁感应电能表内部的电压线阻抗会发生一定程度的变化，某些情况下，旋转圆盘的状态也会发生变化，从而导致电能表中的电流与电压的磁通发生相应的变化，以上的各类变化将直接致使电能表产生误差。谐波与基波的存在形式是相互叠加的，如果波形发生畸变，磁通无法随着波形的变化而发生相应的线性变化。畸变的电流电压如果通过了电能表内部的电磁元件，则电能表平均功率与电磁转矩无法形成正比，意味着正弦电压电流无法与不同频率中出现的电磁转矩进行叠加，这就导致了计量误差的产生。

3分析探究处理电能计量中谐波影响的有效措施

3.1在电力计量中合理使用电力谐波

在对电力谐波进行深度分析的过程中，要结合实际需求和项目运行参数，提升整体控制结构的有效性，积极发挥电力谐波的有效作用。在电力谐波作用下，通常将电力计量方法划分为三个方式。①主要利用纯基波计量方式，借助对电力谐波的过滤和系统性忽略，保证设备自身的干扰能力得到升级，且在测量时仅仅处理基波功率即可。②利用具体措施提高电表的功率反应能力，确保电表将自身的电量进行集中显示，从而提高电流电量统计的效率，确保整体运行结构的完整度。③借助谐波功率以及基波功率实现运行结构的整体性计算，并且不需要进行刻意的数据分离。

3.2在电力计量中提升电力谐波的准确性

在实际测量过程中，要发挥整体运行结构的有效性，就要保证建构完整的工作运行机制和工作流程，提升管控效果的同时，保证谐波测量工作的有序进行。特别要注意的是，在利用谐波进行测量的过程中，要对配电网中的谐波含量和潮流方向进行精细化分析和处理，保证能对正方向和反方向的谐波进行统筹计量测算。除此之外，要对谐波电压电流的幅度数值和相位进行集中测定，以保证整体结构运行的常规化。目前，主要的电力谐波测量机制包括小波测量、无功功率测量以及傅里叶变换方式测量等，并且在借助滤波器测量时，能对整体数据进行精细化管理。只有建构完整且行之有效的计量措施，才能在提升电力谐波准确度的同时，优化整体计量系统的效果图。

3.3在电力计量中合理化计量电力谐波

要想从根本上提升整体测量数据的稳定性和准确性，测量人员就要结合实际进行相应谐波测量方式的选择，确保整体运行结构的完整度，也要着重强化整体控制层级和控制效果。只有保证电能计量项目和数据的真实有效，才能有效应用电力谐波，提高整体电力系统运行的稳定性。

特别是在工业用电的项目中，传统计量电力的措施主要是多功能电子式电能表，若是要保证测量数据更加多元化就选取感应式电能表，不仅能对一般居民的电量进行计量，也能对非工业用电数据进行集中收集团。而正是基于不同用户的不同类型，要保证收费方式的差异性，就要充分发挥电能表对基波功率的测量水平，但是，对谐波功率的测量还存在一定的偏差。因此，利用智能电能表对谐波潮流大小、方向的测量至关重要，差异化计量结构能实现合理化的电力谐波测定，使计费结构也越来越合理化。

结语：

在电力设备中有效应用电力谐波是顺应时代发展的必然选择，要在不断创新电力计量技术的同时，提高计量准确度，减少电力计量损耗和误差。电力谐波具有非常高的研究价值，技术人员要积极研发其有效运行的方式方法，优化应用谐波计量电表，从而为电力系统发展奠定坚实的基础。

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