电力计量中电力谐波的影响及处理

张淑华康楠楠宋浩铨

摘要：分析了谐波对有功功率计量的影响，明确了含背景谐波情况下，非线性负载的有功功率计量不能简单地以代数和方式进行总有功功率计算;为了进一步提高总有功功率计算的准确性，提出了关于有功功率计量误差和调节系数的计算方式;其中，调节系数的计算基于电流、电压的畸变率，并且考虑了有效功率因数和基波功率因数两者不同带来的影响。该改进方式可以较合理地反映出非线性负载对谐波功率的吸收与输出，能够在一定程度上准确计量用户总有功功率。

关键词：电力计量;电力谐波;影响;处理

引言

随着我国经济与科技的迅速发展，我国大部分地区已实现了工业化与城市化，这便在一定程度上造成了电力的需求量剧增，使电力资源供不应求。一些不法分子利用电力计量装置的缺陷非法窃电盗电，使供电单位遭受严重的经济损失。这也使得对电力计量装置异常的监测成为供电企业亟待解决的关键问题。另外，由于不可避免的环境因素及电力计量装置在制造时的质量问题等方面的影响，电力计量装置也会出现不同程度的异常，使发电单位耗费电力资源。因此，及时发现电力计量装置的异常并找出原因，迅速解决是目前发电单位所努力的方向。

1电力计量中电力谐波的影响

1.1形成谐波的原因

谐波即电流中包含的频率，其电量是基波的整数倍，通常以傅里叶级数对周期性的非正弦电量实施分解，在其他方面，导致基波频率的电流形成电量。供电系统从实质上看，出现谐波多为非线性负载。也即电流在通过负载过程中，添加的电压未表现出正常的线性关系，生成了非正弦电流，使得供电系统中生成许多谐波。因为供电系统中的极管与半导体晶闸管表现出鲜明的非线性特征，此外，供电系统中的部分电力设备生成比较大的背离正弦曲线波。主要在于供电系统中谐波电流的生成和功率转换器具有十分紧密的脉冲数关系。可这样认为，功率变换器在供电系统中具有不断增多的脉冲数，最低次谐波分量的频率呈现不断增高的趋势。另外，供电系统中的其他耗能装置也会形成谐波。如，荧光灯的电子控制调节器形成的谐波是比较大的。可见，只要有谐波源的地方就会形成谐波，谐波分量也有可能通过供电网络传输到用户网络。例如供电网络中的一个用户设备产生的谐波可能会干扰到另一个用户设备的运行。从中可以看到，供电系统中谐波具有多方的形成因素，阻碍了供电系统的正常运行。

1.2对计量方式的影响

一直以来，电力系统中采用的都是全能量计量的方式，而由于技术条件、电网规模、用户性质等的影响，谐波基本上不会造成严重影响，因此在电能计量环节可以忽略谐波的存在。不过，科学技术的进步，使得越来越多的电器设备开始走入人们的日常生活，谐波源呈现出不断增长的趋势，加上电网逐渐实现了全面覆盖，整体结构越发复杂，谐波的影响也在持续扩大。谐波对于电能计量方式的影响主要体现在几个方面，首先，在非正弦供电的线性荷载中，采用全能量计量的方式，得到的数值同时包含了基波电能以及部分谐波电能，导致了用户用电量的增加；其次，在电网中，非线性负荷会产生相应的谐波功率，其中的一部分会输入到电网中，在这种情况下，电能计量得到的数值实际上是用户的用电量减去输入到电网中的谐波功率，较实际偏小，损害了电力企业的利益；然后，当负载非线性，电源畸变时，负荷不仅会吸收基波与谐波，还会使得谐波倒流回电网，使得电能计量变得更加复杂。

2处理电力计量中电力谐波影响的有效措施

2.1、在电力计量中合理使用电力谐波

在对电力谐波进行分析与研究的过程中，一定要充分结合具体的测量需求来设置最为合理的运行参数，从而不断提升对整体结构的有效控制，进一步充分发挥出电力谐波的作用。基于电力谐波对电力计量的影响，一般情况下，我们都将计量方法分为三种模式：第一种是单纯利用基波的计量模式，这种计量模式主要是借助于电力企业般的系统性忽略和过滤功能来使得设备自身的干扰能力得到一定的提升，并且这种模式在测量的过程中只需要对基波的功率进行处理便可；第二种方式主要是不断提升电表的反应能力，从而更好的确保电表可以将自身的电量进行集中性的显示，进一步有效确保了整个运行结构的完整性；第三种模式是通过对基波功率和谐波功率进行科学合理的划分，有效保证他们可以各司其职，构建起相对比较系统化的计量操作。

2.2电力计量中合理使用电力谐波

用于电力计量工作对用户用电量进行计量，确定用户用电费用，是负荷控制系统的又一应用。一方面，降低人工抄表劳动量。众所周知，当前用电用户数量巨大，靠以往的传统抄表方式，不仅工作量大，而且抄表可能出现误差，给电力单位造成一定的经济损失。而电力负荷控制系统可定时进行抄表，及时将用户用电量数据传输给电力单位，大大提高抄表便捷度。另一方面，大大提高电费管理水平。电力负荷控制系统可实现电力的自动计量，计量数据精确度得以大大提高，计算得出的电费更为精准，降低电费计量误差，促进电力单位电费管理水平的进一步提升，为其长远发展奠定坚实基础。

2.3建立健全电力计量管理体系

内容完善、落实到位的电力计量管理体系，能够为电力计量技术的开展提供必要的制度保障，对于提高管理水平也起到了积极作用。电力企业应当根据自身情况，尽快建立起一套电力计量技术的管理体系，并成立专门的管理机构，安排工作经验丰富的人员落实管理和监督责任。同时，开展全体员工的教育培训，密切各个部门之间的合作关系，积极配合完成电力计量工作。除了明确电力计量管理责任和工作任务外，还要对电力系统中的检修工作、人员配备、电力调度等进行明确规定，通过明确奖惩机制，来激发工作人员的积极性，确保管理制度得到贯彻和落实。

结语

综上所述，在当前我国电力行业发展的过程中，我们必须对电力计量的误差进行必要的分析并改进电力计量装置，来提高电力计量的准确性、促进电力能计量的公平、公正性。当前的电力计量误差主要是由于电力计量装置的精度过低造成的，提高计量装置的精度是带安全改进电力计量工作方式，提升计量精度的主要办法。

参考文献:

[1]黄欣然.电力调度系统网络安全的研究与分析[J].电源技术应用，2014（3）：80.

[2]赵学龙.浅谈电力调度系统中的安全控制措施[J].电子世界，2014（16）：37.