谐波存在时的改进电能计量方法及应用

刘海平

摘 要：近年来，我国居民用户以及企业单位的用电需求不断增加，给电力部门的计量工作增加较大的难度。由于在电力系统的运行中，通常需要将谐波用于供电工作中。但随着谐波的使用量不断增多，对电力系统的运行装置带来极大的破坏，其中包括损坏设备、损坏电路、造成计量误差以及破坏电能表的使用性能，并影响到电力部门的电能计量工作。要想提高计量结果的准确性，改进电能计量技术刻不容缓。对此，技术人员需要了解谐波的频率参数，包括频率偏差、频率幅值以及频率相位等，并结合电能表的计量原理，从而掌握电能计量的改进技术。

关键词：谐波;电能计量;改进措施;应用前景

一、谐波存在时对电能计量的缺陷

1.1损害设备

因为电能在整个社会中扮演的角色越来越重要，因此在很大程度上需要不断的重视这部分的内容。谐波被应用到电力系统中，对各种设备、线路都会造成一定的危害，使它们损坏的越来越快、越来越严重，这样会增加电力行业成本的输入，减少他们的收益，而且还会导致电能的供应十分不稳定，不利于工业的发展，也给整个社会造成一定的损失。

1.2导致电路事故的发生

谐波的使用变得越来越广泛了，因为在实际也越来越重视这部分的内容，因此在电力部门或者是与电力相关的部分都应该重视其带来的影响，只有这样才能够尽量对电力内容进行管理和监督作用，能够有效的帮助电力事业的不断发展与壮大。

1.3对电能计量造成一定的误差

谐波存在会对电能的计量造成一定的误差。当谐波存在于基波电流以及基波电压中的时候，电能表的转盘阻抗会发生一定的变化，而这一变化，导致了电压磁通、电流磁通都会随之而发生变化，因此导致功率发生了改变，功率对于电能的计量有着十分重大的意义，所以说，谐波的存在会对电能的计量造成一定的误差。

谐波的存在导致电能的计量出现误差，会出现电能使用者多交或者是少交电费的情况，而这样的情况的发生，不符合社会公平公正的发展的要求，不利于社会的稳定，也不利于工业以及其他行业的发展，给社会造成一定的损失。

所以说，谐波的存在会对电能的计量造成很大的影响，要及时进行谐波存在时的改进电能计量方法的工作，尽可能的减少谐波被广泛应用于电力系统中的危害，保证电力行业有充足的电能供应到消耗电能的各个部门，保证整个社会能够平稳的、快速的发展。

1.4谐波情况下对电子式电能表的影响

电子式电能表将畸变波形的总量当做基础来对电能进行计算，针对不同用户可以分为两种情况。第一种情况针对线性用户而言，基波电能和谐波电能的总量是它计量的电能，而谐波（harmonic）对线性用户有害，但是谐波所带来的电能也会被计入到总电能中，这样就会使得电能被多计量了。另外一种情况属于针对有关非线性用户来说的，他们形成谐波，还把里面一部分的相关谐波倒流进电网，这个时候用基波电能除去倒流进电网里面谐波电能才属于电能表统计的数据。虽然电网被从非线性用户处发出的谐波所污染，但是电能却被少计了，这种状况变相鼓励用户将谐波注入电网。很明显，这种电能的计量方式是不科学的，现在存有改良的办法（如增加高频去除过滤仪器以消除基波之外的谐波）仅对基波转换电能计数，对线性客户来讲，无功效的谐波转换能量未纳入到电量中，对非线性客户来讲，基波转换能量被纳入到电量中，而由基波能量转变来的谐波转换能量却被又被算入，这种办法也不是很适当。

二、谐波存在时的改进电能计量方法的应用

目前，谐波存在时的电能的计量方法存在着一定的误差，这些误差的存在在一定程度上减少了電力行业的收益，不利于我国的电力部门的发展。为了减少谐波存在时的电能的计量的误差，我们可以利用数字乘法器来得到总功率，然后通过计算来得出谐波的总功率，如果基波功率（fundamentalpower）和谐波功率方向一致，也就是说负荷为线性负荷时，只有基波的电能对其起作用，因此我们只需要对基波的电能进行计算。反之，如果基波功率（fundamentalpower）和谐波功率方向相反，说明负荷为非线性负荷，那么此时基波的电能和谐波的电能都要计算进去，我们可以取它们的绝对值之和，得出的即是总量了。采用这种方法来计算电能，可以避免发生因为谐波电能而被多算电量，造成不必要的经济上的损失，同时也不会发生因为谐波电能为负数而在计算中使用户少交电费的情况，不会让电力企业蒙受不必要的损失，运用这种计量方法能起到鼓励用户采用谐波处理装置的作用，有效减少了谐波的产生，对于建设“绿色电网”起到了重要的作用。

三、电能计量新技术的应用前景

就目前而言，谐波会影响电能表的计量准确性，给国内电能计量工作造成一定的影响，从而给电力企业造成较大经济损失。如果不能解决谐波问题，就会制约国内电力产业的发展。数字乘法器是一项新型的电能计量设备，计量人员可以依靠数字乘法器来得出电量的总功率，并根据电能计量公式对谐波的功率进行计算。当基波功率的输送方向与谐波功率的输送方向相同时，就表明负荷正处于线性负荷的状态，此时计量人员不需要对谐波的功率进行计算，只需计算出基波电能值，而基波电能值就是电能的总量值;当基波功率的输送方向与谐波功率的输送方向相反时，就表明负荷正处于非线性负荷的状态，此时计量人员就需要分别计算出基波电能值以及谐波电能值，并取基波电能的绝对值与谐波电能的绝对值之和，得出的数据结果就是电能的总量值。利用数字乘法器对电能消耗量进行计算，能避免受到谐波电能的干扰，这就不会出现电量多算的情况。同时，利用数字乘法器对电能消耗量进行计算，能避免发生谐波电能为负数值的情况，并能够准确地统计出用户的用电量。因此，电能计量新技术能够鼓励居民用户安装谐波处理设备，对绿色电网的开展工作具有重要意义。

结语

谐波易出现在电网建设和运转过程中，形成谐波的源头小同，就会给电力部门和业主带来不同的经济亏损，继而影响电力部门的发展，阻挡电力部门与业主建立尚好的关系。因此，相关人员要小断改进和创新谐波存在时的电能计量方法，将谐波带来的小良影响最小化。

参考文献

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[3]陈燕丽.浅析谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].大科技，2013.