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，探究諧波對感應式和電子式電表的負面影響，從而提出一種過濾式計量的模式，以此幫助準確計量。

引言

隨著電子設備的發(fā)展與應用，許多大量的電子與智能化設備進入到人們的生活中，這些電子設備在工作中都會產(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量。這樣的用電環(huán)境帶來的負面影響十分明顯，對電氣設備本身與電子設備都會產(chǎn)生危害，在此電氣設備的故障或者損失。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確性。目前應用的電能表精度要求較高，如果在諧波環(huán)境中沒有應對措施，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確是十分重要的。下面就很對感應式與電子式電能表在諧波中的工況與預防措施進行分析。

1 感應式電表在諧波中的工況分析

按照正常的電學功率計算的方式，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)生負面的影響，如果電壓是標準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行計量的工具，這在情況就會導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)生一個附加的驅動力矩，這就影響了電表的計量。感應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，而這個改變就會導致原有的頻率發(fā)生波動，此時就會導致感應式電表的計量精度受到影響，數(shù)據(jù)顯示，感應式計量方式在頻率增加時會少計量電能，如果情況嚴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盤并不是純電阻材料，其中含有雜質，這對頻率升高影響較大，此時轉盤的阻抗會隨著頻率而增加，使得電表的計量轉速降低，所以頻率增加就導致了磁路上的阻礙增加，進而電流線圈的磁通量降低，導致驅動電表的力矩變小，使得電表整體變慢，而導致了誤差。在實際的工作中諧波還會導致鐵心中的感應出現(xiàn)混亂的情況，鐵心的磁通會減��；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，通過調制然后才能達到之后度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，如果正常對其進行補償則會出現(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論：順潮流諧波造成的結果是電流的疊加效果，電表計量將大于標準值；而逆潮流的諧波會導致電能計量小于標準值，在這樣的結論支持下，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：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。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，這就會導致感應式電表少計量電能，這樣就會導致電網(wǎng)計量的不公正。