谐波对电能计量的影响

由于电力电子装置的应用日益广泛，使得谐波的问题引起人们越来越多的关注。各种非线性负荷(如计算机、调速电机、电炉、整流电源以及包括FACTS在内的各种电力电子设备等)的使用会在电网中产生谐波电流和谐波电压，造成谐波污染，使电能质量下降，对输电设备、测量仪器、通讯设备、计量仪表、继电保护装置等都将产生不同程度的影响。 电能计量是电力生产、销售以及电网安全运行的重要环节，发电、输电、配电和用电均需要对电能准确测量。电能计量是电网经济核算的依据，它不仅关系着电力生产部门的安全经济运行和直接经济效益，而且还直接、间接的关系着整个国计民生的经济效益和社会效益。电能的交易过程是通过电能计量装置实现的，它的准确与否涉及千家万户的利益，直接关系着各项电业技术经济指标的正确计算、营业计费的准确性和公正性，事关电力工业的发展、国家和电力用户的合法权益。 本文所要进行的是谐波对电能计量影响的研究，目的是要检验在谐波情况下，现有电能表计量是否准确、合理；以及在谐波情况下，找到一种对供电方和用电方都公平和合理的计量方式。 本文首先从理论上分析了感应式电能表和电子式电能表的计量原理，及谐波对感应式电能表和电子式电能表计量的影响；然后对谐波情况下，线性负荷和非线性负荷的功率消耗情况进行了分析，即谐波功率是由非线性负载从系统中吸收的基波功率中的一部分转化而成，并由系统中的其他元件和线性用户吸收，从而使得非线性用户计量值小于实际消耗值。通过利用Matlab的电路仿真，验证了上述理论的正确性。 论文同时考虑了系统阻抗变化时对非线性负荷吸收谐波功率的影响，并且推导了其函数关系式，建议在考虑电能计量问题时应考虑系统阻抗变化对电能计量的影响。 实际中，特别地用FlukeView仪器对各种家用电器的谐波含量进