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电力谐波在电力计量中应用和发展 　　摘 要：谐波作为电力工作的衍生品给正常运行带来困扰，但是不能完全避免，主要出现的原因是硬件内部的物理反应产生的，由于空间和形状的限制，谐波的杜绝是不可能的，只能从设备的强度上和利用谐波的物理特性来减少干扰的强度和形式，计量电表直接受到谐波的影响，文章从多方面介绍如何减少谐波的影响。 　　关键词：谐波；谐波干扰；电力计量；发展改进 　　中图分类号：TH132.43 文献标识码：A 　　1 电力谐波的产生和测量 　　1.1 电力谐波的产生 　　发生谐波现象可从几种因素进行讨论：首先，质量越好的电源出现此情况的几率就越小，如果想要消除谐波现象的物理前提是铁芯位置和间距在几何上完全完美。实际上这是不可能发生的，另外发电过程不是完全真空的，也不可能没有消极因素存在，多好的机器都会存在谐波，只是量多量少的问题。总的来说这部分的谐波不算太多。其次，变压设备对也是谐波产生的场所之一。在设备中的铁芯过电量达到上限，并且电流路线不是平滑的。对于节省开销的考虑，所以变压设备的工作磁是直接处于饱和位置上的，通过磁场的电流因此不会平稳均匀，铁芯的饱和程度与谐波产生的程度是成正相关的，这有一定的规律，是饱和度引起工作点的变化进而引起谐波的强度，前者越强，后者被引起也越强。再次，用电设备引发谐波，此种谐波的产生主要是因为晶体闸管整流设备引起。因为晶体闸管在电力机车、铝电解槽、充电设备、开关设备等方面有广泛的应用，这就给电力网络的谐波产生制造了大量的隐蔽源头。如果整流装置为单相电流电路，在接感性负载的时候，就会含有奇次谐波电流，而第三次谐波的含量更是高达基波的30%；接容性负载的时候则会出现谐波电压，其中谐波含量则随着电容的增加而增大。实际测算，因整流装置而产生的谐波占电力谐波的40%，是最大的谐波源。 　　1.2 谐波的测量 　　要研究谐波就要对进行测量，在研究谐波问题的时候这时不可回避的要点，也是控制谐波的基础。通过对谐波的测量，可对电力网络中的谐波进行实时的检测和控制，对其含量和方向进行掌握，以此分析谐波的流向，并对其进行计量正反电量、各次谐波含量、电压电流幅值、相位等主要参数，为电力网络的谐波治理和控制提供依据。因为谐波本身具有非线性、随机性、不稳定、成因复杂等特性，对谐波的测量很难达到准确无误。目前电力谐波的测量方式有：模拟带通或者带阻滤波器测量、傅里叶变换测量、瞬时无功测量、神经网络测量、小波法测量等。这些方法都有其有点和缺陷，目前使用最为广泛的是傅里叶变换频域分析测量法。 　　2 谐波对电力计量的影响 　　2.1 对电感电表的影响 　　电感式的电表工作主要是依靠磁感应来产生推动器件转动的力矩，从而完成计量的。工作中电压线圈所产生的电流的磁通分两个部分，一则穿过铝盘而通过回磁板而形成工作磁通，一侧是不穿过铝盘而是左右的铁轭形成分工作磁通。而电流线圈所产生的磁通则会两次穿过铝盘，并通过电流组件而形成回路。因为电压线圈和电流线圈产生的是交变磁通，在不同的位置穿过铝盘，这就在铝盘上不同的位置产生感应电流，此种电流与磁场产生相互作用就推动了铝盘的转动，铝盘转动与负载有功功率是正比关系。电磁感应式的电表设计是以基波为设计基础的，因谐波和基波叠加所产生的电压和电流是一种畸变状态，其可以导致电感式电表的误差率特性曲线出现迅速的下降，因此在电量计量中会对电表的准确性产生较大的影响。 　　2.2 对电子式电表的影响 　　与感应式电表的相比，电子式的电表计量误差已经相对于频率变化有所减小。而以基波计量为标准的时候，电子式电表计量的误差要比感应式电表的误差还大，这时因为其制作的原理来决定的，电表进行采用的方式是：A/D采用——乘法器——处理器——显示输出，设备是按照正弦50Hz在不超过国家标准的情况下进行工作的。按照电子式电表的检定规则，电子式电表的电流、电压所允许的失真的正弦波是在一定的范围内的，而多次谐波将导致整个波形计量的超限，产生失真引发乘法器误差。 　　3 谐波在计量中的应用和发展 　　3.1 谐波对计量的应用 　　有谐波的时候，可以造成电能仪器的三种变化，第一，能够提高电表工作的准确度，就是反应值和实际值相当，如此看来，可得知谐波和基波的功能相加起来的效果可以被看成是计量手段的一种；第二，突出基波的作用而削弱谐波能够产生的作用，从电表性能下手，改变其抵抗谐波的能力。第三，利用谐波与基波的若干性质不同来区分接受，这种方法可单独应用于谐波的测量，随着时间的发展，它与实际金钱之间的转化方法将有新的发展。 　　3.2 谐波计量的发展 　　只看国内的计量方式的话，主要在应用的还是全能量的方法。这种计量手段适用的范围仅为基波平稳之时，在此范围内的效果可以得到认可。但不能抵抗半点谐波影响。一旦不在这个适用范围之内计量数据将不再有效