諧波對(duì)電能計(jì)量的影響及解決措施的分析

王燕 國網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司

諧波對(duì)電能計(jì)量的影響及解決措施的分析

王燕 國網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司

電力系統(tǒng)當(dāng)中，電能計(jì)量工作能夠給電費(fèi)收取工作提供一定的參考，所以計(jì)量的結(jié)果是不是準(zhǔn)確、可靠，會(huì)直接影響著電力單位與電力用戶的利益。電力諧波的存在，會(huì)給電能的計(jì)量工作帶來不同程度的嚴(yán)重影響，有效的處理好電力諧波，可以確保電能計(jì)量的精準(zhǔn)度。針對(duì)電力系統(tǒng)當(dāng)中的幾種主要諧波源實(shí)行了重點(diǎn)分析，并通過計(jì)量的方式與計(jì)量的裝置這兩方面進(jìn)行問題分析，同時(shí)提出了合理的解決方法，希望可以為電力系統(tǒng)建設(shè)提供不同程度的幫助。

諧波 電能計(jì)量 影響及解決措施

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，非線性負(fù)荷如果增大便會(huì)導(dǎo)致電力諧波的相關(guān)問題，從而會(huì)加快絕緣的老化速度，造成附加線受損，降低了設(shè)備運(yùn)行效率，其所形成的危害是不可忽略的。不但如此，電力諧波還將會(huì)給電能的計(jì)量工作帶來影響，使電力單位、電力用戶的利益分別受到不同程度的損害。

一、電力系統(tǒng)當(dāng)中所存在的主要諧波源

針對(duì)交流電網(wǎng)來說，它的有效分量所指的是工頻頻率，所有和這個(gè)頻率不一樣的部分，確切的說均屬于電力諧波。通常狀況下，諧波是屬于正弦的電壓，其主要加壓在非線性的負(fù)荷當(dāng)中，造成基波電流發(fā)生不正常的變化后而形成的。諧波的出現(xiàn)，會(huì)使電力系統(tǒng)受到污染，不但影響了電能質(zhì)量，還會(huì)加大一些附加的損耗，很大程度的讓電力系統(tǒng)正常運(yùn)行受到威脅。所以，對(duì)諧波源進(jìn)行有效的分析，對(duì)于諧波管控來說是一項(xiàng)很重要的工作。

二、諧波給電能計(jì)量帶來的影響

（一）諧波功率的計(jì)算

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，存在諧波會(huì)產(chǎn)生諧波電壓與諧波電流，從而會(huì)形成諧波的功率，其計(jì)算的公式是：Pn=，當(dāng)中代表的是n次諧波電壓，代表的是n次的諧波電流，代表的是n次諧波功率的因數(shù)。與電力用戶的具體性質(zhì)相結(jié)合，以電網(wǎng)角度來看，諧波有正負(fù)的區(qū)別，如是用戶自身產(chǎn)生的諧波并輸入進(jìn)電網(wǎng)，此諧波是負(fù)值，如用戶吸取了諧波，此諧波則是正值。負(fù)值的諧波會(huì)使電網(wǎng)的負(fù)荷變大，影響電力系統(tǒng)的效益，正值的諧波會(huì)使用戶的用電量變大，導(dǎo)致用戶方經(jīng)濟(jì)利益受損。

（二）諧波所產(chǎn)生的影響

1.諧波給計(jì)量裝置帶來的影響

電子電能表與一些常見的感應(yīng)式的電能表相比，前者在功能方面更為豐富，操作與維護(hù)也非常的簡單，且計(jì)量也是非常的精準(zhǔn)。它的工作原理是經(jīng)過對(duì)用戶端的電壓及電流采樣，利用相對(duì)應(yīng)的集成電路，對(duì)收集的用戶電壓與電流實(shí)行轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生脈沖輸出的展現(xiàn)，所展現(xiàn)的數(shù)值和電能是正比的關(guān)系。而對(duì)相應(yīng)的數(shù)值實(shí)施計(jì)算時(shí)，經(jīng)過對(duì)各種頻率進(jìn)行采樣后分析，處理終端可以依據(jù)電壓和電流的正弦規(guī)律變化數(shù)值，計(jì)算得出和現(xiàn)實(shí)相適合的結(jié)果，確保帶能與計(jì)量的精準(zhǔn)度。

2.諧波給計(jì)量方式帶來的影響

諧波針對(duì)電能的計(jì)量方式其影響主要有幾點(diǎn)：（1）在非正弦形式供電中的線性荷載當(dāng)中，通過全能量的計(jì)量獲得數(shù)值的同時(shí)包括了基波電能與一些諧波電能，造成用戶端的用電量變大；（2）在電網(wǎng)當(dāng)中，非線性的負(fù)荷將會(huì)形成諧波功率，其中還會(huì)有一些輸進(jìn)電網(wǎng)當(dāng)中，在這樣的情況下，電能計(jì)量獲得的數(shù)值確切的說是用戶用電量減掉輸入進(jìn)電網(wǎng)當(dāng)中的諧波功率，與實(shí)際用電量相比較會(huì)偏小，如此使電力單位的經(jīng)濟(jì)利益受損；（3）在負(fù)載非線性的電源發(fā)生非正常變化的時(shí)候，負(fù)荷不但會(huì)吸取基波和諧波，還會(huì)造成諧波的倒流，流回電網(wǎng)當(dāng)中，導(dǎo)致電能的計(jì)量更繁瑣。

三、處理諧波影響的措施

（一）技術(shù)措施

在現(xiàn)有技術(shù)情況下，一種是對(duì)電能的計(jì)量方式實(shí)行優(yōu)化，最大程度的達(dá)到波電能和諧波電能的各自計(jì)量，解決諧波產(chǎn)生的不利影響；另一種需對(duì)計(jì)量的裝置實(shí)行改進(jìn)，提高計(jì)量的精準(zhǔn)度與可靠性。如，可與分頻技術(shù)相互結(jié)合，來對(duì)電子式的電能表實(shí)行優(yōu)化與改善的處理，增強(qiáng)對(duì)諧波的確認(rèn)能力，讓其能夠在電能的計(jì)量當(dāng)中，精準(zhǔn)的判斷出諧波帶能與基波電能，甚至還可能對(duì)諧波電能大小與其傳遞的方向加以明確，降低或是有效解除諧波對(duì)電能計(jì)量精準(zhǔn)度的不利影響。

（二）管理措施

首先需加強(qiáng)系統(tǒng)的準(zhǔn)入管控，如一旦非線性的負(fù)荷輸進(jìn)到電網(wǎng)當(dāng)中，一定要重點(diǎn)關(guān)注，有效的確定諧波含量，保證其不超過國家規(guī)定的范圍；其次建立健全的針對(duì)諧波管理的體系與組織，加大宣傳的力度，讓電力單位與電力的用戶全都參加到諧波的管理當(dāng)中，對(duì)諧波源實(shí)施有效的管控，降低電網(wǎng)的污染；再次，需對(duì)電網(wǎng)做好分析與測量，明確諧波源位置與形成的原因，給諧波的有效管理打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。針對(duì)較利害的諧波源，應(yīng)做好實(shí)時(shí)的觀測，收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如察覺用戶方形成的諧波高出規(guī)范值時(shí)，則需用戶實(shí)行整改；最后，需對(duì)審批工作進(jìn)行完善，對(duì)于新入網(wǎng)的用戶需實(shí)施負(fù)荷特點(diǎn)的檢測與分析，如發(fā)現(xiàn)其屬于非線性的負(fù)荷，則需做好測量的相關(guān)工作，在超標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不讓其并網(wǎng)運(yùn)行。

四、結(jié)束語

在電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，諧波是真實(shí)存在的，并不能徹底的清除，不但會(huì)使電網(wǎng)受到污染，還會(huì)不同程度的影響著電能計(jì)量的精準(zhǔn)度，導(dǎo)致電力單位及用電用戶的利益受到損害。所以，電力技術(shù)人員一定要加強(qiáng)對(duì)諧波源的分析，做好諧波的管理，提高電能質(zhì)量。