电力谐波对不同计量装置的误差影响分析

彭程 燕亮

摘要：在我国经济快速发展的过程中，供电企业对经济的发展无疑贡献巨大。人们用电的力度越来越大，同时也对自己的用电质量提出了更高的要求。这就意味着相关企业要严格对自己工作的标准，而具体的电网工作时却发现了电力谐波的存在。它的存在无疑为电力计量的工作增加难度，使整个电力系统发生故障。所以，电力系统的更新和改进工作刻不容缓，使电力计量能够承受各种故障的发生。因为在电网规模越来越庞大的同时，相关企业也越来越强调对电网中的非线性负荷的增加，但谐波也紧随其后。本文就电力谐波对电能计量装置的影响进行分析，进而降低供电企业的损失。

关键词：电力谐波;不同计量装置;误差;影响

引言：随着人们对电力依赖程度的提升，电网的供应质量影响人们的生产生活。提高居民生产生活中的电力计量装置的准确，可以方便企业对电力系统进行管理。但是在实际电网运行过程中，会出现电力谐波。电力谐波的出现不仅使得电力计量装置的准确程度受到严重影响，还会导致电力系统出现运行问题。所以，需要不断对电力系统进行升级和革新，这样才能使得电力系统中的电力计量技术得到有效提升。因此，随着电网范围的逐步扩大，供电企业逐渐加强对电网中的非线性负荷的投入力度，所以谐波的产量也在随之扩大。为了使得企业的供电成本被有效降低，可以从计量装置的灵敏度及计量装置的精度出发，使得企業可以保持健康的发展。本文将对电力系统中的谐波对不同计量装置的误差影响进行全面的分析，望给相关从业人员提供一定参考。

1.谐波产生的原因以及测试分析

1.1谐波产生的原因

电气系统中的谐波随着电力系统中的设备运行而产生。所以，为了更好的分析谐波，应对谐波产生的原因进行分析。首先，针对电源部分，若电力系统中的电源质量相对比较差，则会产生谐波。其次，对输电系统中的变压器进行分析，变压器在正常的运行过程中会生产出一定的谐波。此外，电力系统中的电力设备在运行的过程中也会使得一些谐波产生。这种谐波主要是由于电力系统中的晶体闸管中整流设备的作用。而电力系统在处于负载状态时，系统中的谐波也会随着系统中的电容大小而发生变化。通常，电容越大，谐波也会越大，两者成正比关系。综合谐波产生的各种原因，变压器产生的谐波比较常见。变压器中的谐波主要是奇次谐波，奇次谐波的波源相对较小。这是传统的谐波产生方式。而当前阶段，随着电力系统中用电设备的不断革新，系统中的谐波有了较大的发展，其组成的形式更加地多样化。这种多样化的谐波也使得谐波的数量逐渐增大，这给供电企业的发展带来了严重的影响，所以，需要对电力谐波进行分析。

1.2谐波产生的测试分析

在供电时，对电能有各种各样的分配。在电能的分配中，根据不同的情况会产生相应的谐波。因此，在长期的实践操作中，渐渐摸索出了电压与谐波的规律。

2.电力谐波对不同计量装置的影响分析

电力谐波会对电能产生双重作用，即干扰了计量方式和电能计量装置。下面逐一分析谐波对电力系统的计量方式和电力系统的电能计量装置的干扰。

2.1对电能计量方式的影响

传统的电能计量，主要的计量标准通常采用计算全能量的方式，这种方式存在一定的局限性，因而，感应式电能表会被高精度计量的电子式电能表所取代。 以前，由于电子设备发展与使用较少，产生的谐波也较少，因而造成很小的影响。但是随着电力系统的不断发展，在工业企业中使用用电设备的种类和数量会越来越多，电力系统的规模也越来越大，在这种情况下，谐波会直接影响电能的计量[2]。

传统的计算方式主要是基波电能和谐波电能的代数和，这种计算方法在实际电力系统中存在着很大的局限性和不足，主要表现在以下几个方面：①当供电出现非正弦及负荷为线性的状况下，谐波的存在不仅会给用电设备带来损害，同时还会出现用户多交电费的情况，因此，这种计算方式不合理。②当用户非线性时，这种负荷会产生电能和谐波功率，在电力系统中，会出现部分电能倒流的情况，从而在电能计算时，计算的结果是两者的相差数，就会使部分用户电费出现少交， 影响供电企业的利益。③当电源畸变且负载非线性时，负载不仅会把电网中的谐波和基波进行吸收，同时还会导致谐波倒流，出现上述两者结果。因此，谐波的计量方式不仅会影响用户需要交的电费，同时还会给供电企业带来一定的影响。

2.2电力谐波在计量装置方面的影响

电力系统中的谐波对于电能计量装置具有一定的影响，首先表现在感应式电表方面，其次表现在智能电表方面。我国当前很多地区依旧使用感应式电表当作电能的计量工具，这种感应式的电表是使用基波频率设置的，本身具有一定的灵敏度优势。若电网中的电压和电流出现正弦畸变，则导致电表的计量准确性受到严重影响。而根据感应电表在计量的过程中利用对电路中的频率变化使得其保持计量的准确性，但是，若线路中的电压和变流发生改变，则导致电表的计量灵敏度降低。经过长时间的研究发现，电表的准确度还和电路中的电压和电流有关系，若线路中的电流或者电压发生变化，则电表的准确度将大大降低。而智能电表作为当前比较先进的电力系统计量装置，其不单单具有较高的准确度，而且具备完善的功能，在实际的电能计量操作中也相对较为便捷。因此，随着电力系统的逐渐发展，智能电表的使用范围将随着用电客户的需要而逐渐扩大。智能电表中主要包含电能的输入级以及分频计数装置以及乘法器和 V/F四个部分。而智能电表的频率记录和感应电表具有不同的特点，其在实际的工作中表现出较为平坦的特性。所以，智能电表与普通的感应电表相互比较，其在计量谐波电能以及基波电能方面具有较大的优势。然而。智能电表也存在一定的弊端，比如在基波功率以及谐波功率上会相同等，这将使得智能电表的记录数值出现一定的误差，进而最终影响电能的记录结果，但是总的来看，智能电表的计量优势要大于普通的感应电表。

3.结束语

综上所述，本文对电力系统的谐波在不同计量装置的误差影响进行了分析，首先，介绍了谐波产生的原因以及测试分析，得出电力谐波的产生原因以及不同电源情况下的谐波测试结果。接着从计量方式、计量装置两个方面介绍电力谐波对不同计量装置的影响。电力系统中的谐波对于电力系统中的电能计算具有一定的影响。谐波的产生会使得用电客户的实际用电和电能表的计量用电出现误差，最终使得用户或供电企业的经济利益受到严重影响，并带来一定的经济损失。因此，运维检修人员需要加强对电力系统中的谐波影响的分析力度，并对谐波的产生原因进行分析和总结，从而从谐波的产生原因分析减少谐波影响的办法。此外，还可以对电能的计量装置进行改进和革新，进而使得电力系统的计量装置得到进一步的优化，这样才能最大限度的减少电能的损耗以及谐波的产生几率，在不断优化的过程中提高我国供电企业的服务水平和服务质量。随着我国电网规模的日益扩大，人们对电网的供电服务质量有了更高的要求，供电企业在发展自身的同时也需要为用户的用电便捷性以及安全性进行考虑，并在实际的供电过程中，逐渐改进电网的运营模式，提高电网的运营科学性，使得电网的设备更加先进。这样才能使得我国的供电企业更加安全、稳定、长久的发展，为居民的生产、生活提供更优质的服务。

参考文献

[1]刘先宇.有关中频谐波对电力计量装置影响的分析[J].黑龙江科学，2014，11：271.

[2]李璨.电力系统谐波对电能计量装置的影响分析[J].电气技术，2014，08：65-67.

[3] 李富鹏，张鹏.谐波对电能计量装置影响的误差分析 [J].江苏省电机工程学会电网电能质量控制与监测学术交流会 ， 2016.