北極星智能電網(wǎng)在線訊:據(jù)《硅谷》雜志2012年第21期刊文稱，諧波是影響電表計量的重要干擾，在實際供電中諧波是不能避免的，為此從諧波對電表的影響入手，探究諧波對感應(yīng)式和電子式電表的負(fù)面影響，從而提出一種過濾式計量的模式，以此幫助準(zhǔn)確計量。

引言

隨著電子設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用，許多大量的電子與智能化設(shè)備進(jìn)入到人們的生活中，這些電子設(shè)備在工作中都會產(chǎn)生一定的諧波，這是不可避免的情況。而諧波的積累與爆發(fā)對電網(wǎng)工作環(huán)境影響較大，使得從而降低了電能質(zhì)量。這樣的用電環(huán)境帶來的負(fù)面影響十分明顯，對電氣設(shè)備本身與電子設(shè)備都會產(chǎn)生危害，在此電氣設(shè)備的故障或者損失。同時大量的諧波對配電系統(tǒng)也會產(chǎn)生負(fù)面影響，因為諧波的出現(xiàn)對電能的計量產(chǎn)生了大量的誤差，影響到電能計量的準(zhǔn)確性。目前應(yīng)用的電能表精度要求較高，如果在諧波環(huán)境中沒有應(yīng)對措施，其對電能的計量會產(chǎn)生巨大的影響，而電能計量關(guān)系到用戶與供電企業(yè)的利益，所以保證諧波下的電能計量準(zhǔn)確是十分重要的。下面就很對感應(yīng)式與電子式電能表在諧波中的工況與預(yù)防措施進(jìn)行分析。

1 感應(yīng)式電表在諧波中的工況分析

按照正常的電學(xué)功率計算的方式，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的諧波如果為同此諧波，其對電壓與電流都會產(chǎn)生負(fù)面的影響，如果電壓是標(biāo)準(zhǔn)電壓器正弦特征明顯，而在諧波的干擾下其就會產(chǎn)生與諧波相似的分量，這樣就造成了對電流的干擾，而電能表是對電壓與電流進(jìn)行計量的工具，這在情況就會導(dǎo)致其對電能計量的誤差，其根本原因就是諧波造成的電流的非線性改變。電壓的正弦型電流在電流出現(xiàn)畸變的時候，因為電磁的非線性，電壓磁通會出現(xiàn)非正弦的改變，這就給電磁通路中附加了諧波磁通也就增加的諧波電壓。并與同次諧波電流的干擾下，產(chǎn)生一個附加的驅(qū)動力矩，這就影響了電表的計量。感應(yīng)式電表只能在工頻附近才能保證工作的效果，這就要求電壓和電流的波動相對理想，及都在理想的正弦波條件。對諧波影響的研究中說明，在實際的電網(wǎng)供電中，電壓與電流會不可避免的出現(xiàn)非線性的情況，這樣就會造成波形的改變，而這個改變就會導(dǎo)致原有的頻率發(fā)生波動，此時就會導(dǎo)致感應(yīng)式電表的計量精度受到影響，數(shù)據(jù)顯示，感應(yīng)式計量方式在頻率增加時會少計量電能，如果情況嚴(yán)重其測量的值只有實際耗電的10%左右。這是因為在電表中的轉(zhuǎn)盤并不是純電阻材料，其中含有雜質(zhì)，這對頻率升高影響較大，此時轉(zhuǎn)盤的阻抗會隨著頻率而增加，使得電表的計量轉(zhuǎn)速降低，所以頻率增加就導(dǎo)致了磁路上的阻礙增加，進(jìn)而電流線圈的磁通量降低，導(dǎo)致驅(qū)動電表的力矩變小，使得電表整體變慢，而導(dǎo)致了誤差。在實際的工作中諧波還會導(dǎo)致鐵心中的感應(yīng)出現(xiàn)混亂的情況，鐵心的磁通會減小；電壓線圈也并非是純電感，所以電壓線圈滯后于電壓的角度會小于90°，在基波的情況下，通過調(diào)制然后才能達(dá)到之后度90°的工況，而在諧波的影響下因為電流的固有頻率會出現(xiàn)異常，線圈的阻抗也會隨之上升，電壓磁通的角度會出現(xiàn)不規(guī)則的改變，如果正常對其進(jìn)行補(bǔ)償則會出現(xiàn)人為的影響磁通的情況，一旦磁通力矩變化就會導(dǎo)計量誤差。

安裝特征曲線的分析方式，還不能全面的說明頻率造成的誤差的具體數(shù)據(jù)，因為在電網(wǎng)中諧波的頻次是多樣的，其對電流的作用也是十分復(fù)雜的，因為時間或者空間的改變其會形成不同的工況。試驗中在疊加多次諧波的情況下，電表會出現(xiàn)較為復(fù)雜的計量誤差。但是從研究中歸納了兩種普遍形式，一種是電流與諧波的方向是一致的，即順潮流的諧波；一直是逆向的諧波作用，即逆潮流的諧波利用這樣的思路研究獲得以下結(jié)論：順潮流諧波造成的結(jié)果是電流的疊加效果，電表計量將大于標(biāo)準(zhǔn)值；而逆潮流的諧波會導(dǎo)致電能計量小于標(biāo)準(zhǔn)值，在這樣的結(jié)論支持下，如果對此諧波同時影響電能表的時候，存在諧波功率干擾，電表所反映出現(xiàn)的電能值，可以利用公式表達(dá)：W=K1W1+KhWh，公式中的W1和Wh都是基波和h次諧波電能成比例的系數(shù)，因為下降的頻率特征可將Kh<1，所以對于感應(yīng)電表而言，K1可以用在理想的狀態(tài)下近似為1，所以可以將公式簡化為W=W1+KhWh，這樣就可確定感應(yīng)式電表的計量原理決定其不能只計量基波電能也會計量諧波所產(chǎn)生的能量，在某種程度上看是一種全電能的計量模式。所以在諧波干擾中不能區(qū)別常規(guī)用戶和非線性用戶。對于常態(tài)化用戶而言，基波與諧波的方向是一致的情況下，感應(yīng)式電表的計量會將諧波和基波同時計入到電量內(nèi)，所以線性用戶就會多交電費(fèi)。而產(chǎn)生諧波的源頭在諧波發(fā)出的時候，對電網(wǎng)造成了一定的干擾，同時其諧波與基波相反，這就會導(dǎo)致感應(yīng)式電表少計量電能，這樣就會導(dǎo)致電網(wǎng)計量的不公正。