关于电力系统谐波对电力计量的影响分析

广东电网有限责任公司湛江供电局　林　廷



关于电力系统谐波对电力计量的影响分析

广东电网有限责任公司湛江供电局林廷

【摘要】在电力系统中，谐波可以说是影响电力计量准确性的一个重要因素。本文对电力谐波对电力计量的影响进行了分析，并在此基础上提出了应对策略，希望对电力计量工作能够有所借鉴。

【关键词】谐波；电力计量；应对策略

1　引言

随着经济社会的高速发展，我国的人民生活质量和工业生产水平也取得了很大幅度的提高，但这同时也造成了对能源的需求越来越大，而电能作为当前我国应用最为广泛的能源之一，确保其正常供应无论对生活、生产还是工作都具有重要意义。现实中，要保障电力的正常供应，首先要做的就是确保电力计量的准确性，否则就可能会给电力企业和用户造成经济损失，不利于电力事业的长远健康发展。

在电力系统中，谐波可以说是影响电力计量准确性的一个重要因素，因为谐波不仅会给很多电力装置带来危害，而且还会使电力计量装置产生误差，因而解决谐波影响一直是我国电力企业工作的一个重点。笔者结合自己多年的工作实践经验，就电力谐波对电力计量的影响进行了分析，并在此基础上提出了应对策略，希望对电力计量工作能够有所借鉴。

2　当前电能计量过程中存在的问题

在当前我国的电力计量工作中，已经开始普遍采用全能计量方式，这是一种求基波电能和谐波电能代数和的方式。但采用这种方式进行电力计量时存在一个显著缺点，即当负荷是线性而供电是非正弦时，采用这种方式计量得到的结果往往会存在一定的误差，可能造成电力用户缴纳超过其实际使用电量的费用。此外，当负荷是非线性时，负载同时也会产生谐波，而这部分谐波功率就有可能倒流入电力系统中，因为此时需要计算基波电能与谐波电能相减的部分，所以造成应用全能计量方式时也会影响到电力计量的准确性。总之，不论负荷是线性的还是非线性的，电力系统中的谐波都会给电力计量的准确性带来不利影响，必须采取一定的技术措施来降低这种影响。

3　谐波对于电力计量影响的分析

在实际工作中，电力谐波对电力计量的影响表现为多个方面，我们通过对这种影响进行分析、总结和归纳，可以将其主要分为以下三个方面：

(1)电力谐波对于电能计量装置误差的影响。

电力系统中有时不可避免地会产生谐波，而谐波会对电力计量装置造成影响，使其产生电磁转矩，从而就对电力计量装置的准确性带来了不利因素。以电磁感应式电能表为例，因为该装置中同时存在基波和谐波，而谐波又会使装置中的电压线圈以及旋转盘的阻抗发生变化，进而导致磁通量也随之改变，所以才会造成计量装置出现误差。

(2)电力谐波对于全电子式电能表的影响。

现阶段，全电子式电能表也开始逐渐得了推广和应用，这种装置的一个最大优势就是可以根据电压和电流的瞬间值来进行数值计算，计量效率很高。而谐波是从负载流向电网的，此时如果使用全电子式电能表记录的就是基波有功电能和谐波有功电能的总和，所以造成计量得到的结果要大于负载实际消耗的电能，进而产生误差。此外，电能表工作的环境温度以及外界的电压、电流和频率等也会给电能表的数据记录造成影响。

(3)电网中的谐波对互感器的影响。

基于电能与电流幅值、谐波电压幅值以及相位差的关系进行分析，能够得到以下两个方面的结论：1)如果电力系统中安装有电磁式互感器，而且此互感器产生的谐波频率<2kHz，那么电压互感器的二次侧电压就会变小，相位则会出现滞后；如果电力系统中安装有感应式互感器，那么一旦系统中的谐波次数>25次，则电能表就可能会失去正常的计量功能甚至完全不计量。2)如果电力系统中安装的是电子式互感器，则谐波对电能计量结果的影响就是通过影响电能表的工作来体现的；如果电力系统中安装的是电容式互感器，那么一旦二次侧谐波电压大于或等于谐波电压的三倍，就会使最终的电力计量结果出现较大误差。

4　减少谐波对电力计量影响的策略探讨

通过上文对电力谐波对电力计量影响的分析，我们可以从以下几个方面考虑来降低这种影响：

(1)加大谐波监测和治理力度。

既然谐波会对电力计量造成不利影响，那么降低这种影响的一个首要方法就是加强对谐波的监测和治理，从而从源头就对这种影响加以控制。具体而言，对有谐波源接入的装置应该

加装谐波监控系统，通过对谐波产生情况的实时分析和监控来为后续的谐波治理工作提供依据。此外，还可以通过对电力系统的科学规划来尽量消除谐波影响，如可以对想经高压接入电网的谐波含量超标用户实施一票否却，并在电力系统的规划建设方案中就提前做好谐波抑制措施。

(2)科学确立电能计量方案。

对于谐波源用户来说，可以在远离谐波源的位置设置计量点；而对于产生谐波较重的电厂或用户，应该尽量选择那些谐波含量较小的线路作为计量点。此外，还应尽可能选择精度高、可靠性高并且对谐波影响具有一定抑制作用的电能表作为计量表。

(3)进一步研究谐波解决方案。

当前电力系统的发展速度很快，这一方面满足了人们的生产和生活需求，但同时也使得电网的谐波污染更加严重，必须加强对谐波影响解决方案的进一步研究。

以上几种应对谐波影响的策略既可以单独使用，也可以联合使用，应该针对具体电力系统的特点以及电力计量工作开展过程中发现的问题进行灵活选用。

5　结束语

总的来说，电力系统谐波对电力计量的影响是多方面的，我们要想降低这种影响，就必须也从多个方面入手，除了应该高度重视电力谐波的治理之外，还应该针对电力谐波与电力计量的特点，从理论和实践两个方面探讨综合解决方案，以保障电力计量的准确性，从而为实现电能供应质量的不断提升打下坚实的基础。

参考文献

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