感应式电能表受谐波影响的研究.pdfVIP

第28卷第6期 华中理工大学学报 V01．28No．6 Univ．ofsci．Tech． 2000 2000年6月 J．HuaLzhong Jun． 感应式电能表受谐波影响的研究 吴 彤 艾 敏 刘以礼 (华中理工大学电力工程系) (武汉供电局) 摘要：针对谐波造成电能表计量误差这一问题，建立了感应式电能表的计量模型并分析了其频响特性，从而 阐明了计量误差的产生机理．在此基础上做了一系列的仿真试验，揭示了谐波次数及含量对计量误差的影响 规律，提出了合理计量电能的措施与建议． 关键词：感应式电能表；谐波；计量误差 中图分类号：TM933．4文献标识码：A 文章编号：1000—8616(2000)06—0043—03 当前谐波对电力系统的污染日益严重，它对 ∑K尸。，式中，K】的理想值为1．故感应式电能 发电机、继电保护装置、自动控制装置、通讯设备 ”=Z 。。 及测量仪器等诸多一次侧、二次侧的设备和装置， 表的近似模型为P=Pl+∑K，。，式中，K。为 存在着不同程度的有害影响．目前供用电部门普 电能表对高次谐波电能的响应系数，因感应式电 遍采用的电能计量仪表是感应式电能表，它在工 能表具有单调下降的频率特性，故有K。l，且 频附近很窄的频带内具有最佳的工作性能，可以 随规的增加而减小；谐波功率P。的符号可正可 认为计量的就是实际电能．而当计量点存在谐波 负：当用户为线性用户时，谐波由系统注入用户， 时，感应式电能表既不能准确计量总的畸变信号 谐波功率与基波功率同向，P。为正；当用户为非 电能，亦不能准确反映其中的基波信号电能．因 线性用户时，用户向系统注入谐波，谐波功率方向 此，若仍然将电能表指示值作为用户的基波电量， 与基波功率相反，P。为负． 从理论上讲是不合理的，且随着谐波次数的增高， 从前述不难看出，感应式电能表不只计量基 计量值与实际值之间的误差将明显增大． 波电量，也非正确计量消耗的总电量【lt．对线性 本文通过对某市电力系统的调查研究来进一 用户而言，感应式电能表少计量了用户消耗的总 步分析谐波对电能计量的影响，并提出了合理计 电能，但计量的电能大于基波电能；对非线性用户 量电能的建议和措施． 而言，电能表计量的值大于用户消耗的总电能而 小于基波电能．按照只计量基波电量的正确观念， 1 感应式电能表的计量模型 可以认定电能表对线性用户多计了电量，它们因 谐波功率影响要相应地多支付电费．而对非线性 与基波相似，谐波既有有功功率又有无功功 用户少计了电量，它们在向系统注入有害的谐波 率．前者与电网的安全经济运行有着直接、密切的 功率之后反而少支付相应于谐波功率的电费．从 关系，因此本文主要研究谐波有功功率对感应式 电能损失角度来说，供电部门损失最大，因为谐波 电能表计量的影响． 功率在传播过程中很大一部分损耗在线路和变压 总的有功功率为直流功率、基波功率及各次 器上，线损明显增大，对发电部门而言则是煤耗增 谐波功率之和．在稳态工作状态下，通常认为电网