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解析电力谐波对电能计量影响 　　摘 要：随着我国经济的发展，大量的电力电子设备得到了应用和普及，对于电力的需求也在不断增加。为了维护电力供应企业和用户双方的合法利益，对电能的使用进行测量，保证用电的公平公开，是十分必要的。但是，电力谐波的存在，对于电力系统的电压、电流等产生了巨大的影响，使得电能计量的准确性难以保证。文章针对电力谐波的特点，分析了其对于电能计量的影响。 　　关键词：电力谐波；电能计量；影响 　　前言 　　国家电网工程的普及和完善，使得电力网络的覆盖范围越来越大，为人们的日常用电提供了便利。而社会经济的发展使得人们的生活水平不断提高，对于电力的需求也在日益扩大。为了维护电力用户的合法权益，保障我国电力行业的发展，必须加强电力的计量工作，切实保证电能计量的准确性。 　　1 电力谐波概述 　　1.1 概念 　　电力谐波，是对于交流电网中单一的工频频率不同的成分的统称，也就是说，与交流电网工频频率不同的波频，都可以称为谐波。 　　1.2 产生原因 　　电力系统中的电力谐波，主要来自以下三个方面： 　　（1）发电源的质量问题 　　就目前我国电力企业的发展情况看，大部分发电机都是在三相绕组的基础上制作的，很难做到绝对的对称，而发电机的铁芯也难以保证绝对的均匀和一致，导致发电机的质量受到一定的影响，在运行过程中产生谐波。一般来说，发电源产生的谐波极少，并不会影响系统的运行。 　　（2）输配电系统问题 　　输配电系统中谐波的来源主要是电力变压器。由于受到各种因素的影响，在对变压器进行设计时，通常都会将其工作磁密选择在饱和阶段上，以免出现容量过大造成的浪费。虽然使得变压器的经济性得到了保证，但是也使得其在工作中产生了相应的谐波电流。 　　（3）用电设备问题 　　用电设备产生的谐波，通常都是多次谐波的组合。一方面，来自于含有半导体的非线性元件，如变流器、换流设备等；另一方面，则来自于部分含电弧或者铁磁的非线性设备，如交流电弧炉等。 　　1.3 危害 　　电力谐波对于电力系统的危害是十分巨大的，也是多方面的，主要包括以下几种： 　　（1）输配电线路。首先，会影响线路的稳定运行。一般情况下，输配电线路都设置有相应的继电保护装置，对线路和设备的安全进行维护。但是，在谐波的影响下，继电保护装置难以充分发挥保护作用，从而产生误动或者拒动，威胁线路的稳定和安全。其次，会影响供电质量。电力谐波会使得电力网络中的电压和电流产生相应的畸变，使得电网的电压降低，浪费电网的容量，从而影响电力供应的质量。 　　（2）电力设备。一方面，电力谐波的存在，会导致电压和电流的变化，影响设备的使用安全，也可能导致设备过热，引起设备的绝缘老化，缩短设备的使用寿命；另一方面，由于谐波次数高频率上升，会导致线路的交流电阻增大，使得电缆的允许通过电流减小，影响电力的传输。 　　2 电力谐波对于电能计量的影响 　　当前我国的电力系统中，使用的电能计量设备一般都是感应式电能表和电子式电能表，部分地区使用了精准度更高、更加方便的智能电表，但是并没有得到普及，因此本文只对前两种电能表进行分析。 　　2.1 感应式电能表 　　感应式电能表的基本工作原理在于：当电流通过表中的电流和电压元件时，会与铝盘发生电磁感应，产生电磁力，进而推动铝盘转动，对电能进行计量。 　　而谐波电流的存在，会导致线路中的电流频率发生变化，从而对电能表产生影响，产生计量误差。误差产生的原因包括： 　　（1）谐波频率的影响。首先，电能表的转盘并非纯电阻，在其中含有感抗分量，在频率上升时，转盘的等效抗阻以及阻抗角会随之不断增大，从而使得电能表的转速变慢，测量结果低于实际耗电量；其次，电流线圈的磁通量会随着频率的增加而逐渐减小，从而导致驱动力矩减小，电能表的误差向负方向变化；然后负荷的补偿力矩与频率成反比，当频率升高时，补偿力矩减小，使电能表产生负误差，并且这种影响的大小随着负载大小的不同而不同，负载电流愈小，影响愈大。 　　（2）谐波功率的影响 　　①线性用户：基波由系统注入用户，与谐波的方向一致，因此电能表计量的是用户的实际用电量加上部分谐波电能，使得计量数值增大，不仅需要缴纳更多的电费，还会受到谐波的危害。 　　②非线性用户：基波与谐波的方向相反，用户向电网输送谐波分量，电能表计量的电能实际上是实际用电量减去部分谐波电能，计量数值减小，在污染电网环境的同时，却缴纳更少的电费。 　　2.2 电子式电能表 　　电子式电能表的基本工作原理是：通过对用户供电电压和电流的实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理，转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示出来。其优点在于具有良好的防窃电能力和较高的计量精度，负荷特性