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[摘 要]电网结构比较复杂，包含有很多复杂的设备，部分电气设备运行中产生谐波， 导致波形变形， 降低功率因数，甚至还会引发闪变，给供电质量造成严重不良影响，谐波常出现在电网建设和运行过程中，产生谐波的源头不同，就会给电力企业和用户造成不同的经济损失，进而影响电力公司的发展，妨碍电力公司与用户建立良好的关系。因此，相关人员要不断改进和创新谐波存在时的电能计量方法，将谐波带来的不良影响最小化。本文通过分析谐波对电能计量产生的影响，提出了谐波存在时改进电能计量的方法和有效应用，以期为日后的相关工作提供参考。
[关键词]谐波；电能计量；改进方法；应用
中图分类号：TE185 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0013-01
1 谐波对电能计量的影响
1.1 电子式电能表方面
电子式电能表的制作原理和结构与电磁式电能表的截然不同，电磁式电能表很容易受到倾斜度的影响，而且有机械转动和元件磨损的缺点；电子式电能表没有这些不足，但它很容易受到运行环境、元件质量和谐波频率等因素的影响，进而引发误差。检测显示，如果电流信号失真，电子式电能表就会出现测量偏差。偏差越小，说明谐波的振幅越小；反之，则越大。
1.2 电磁式电能表方面
这类电能表在相位、电压和电流的合力影响下会发生电磁转矩，导致圆盘转动。电磁式电能表在50Hz的频率下正常运行，便可以计量出固定值基波和频率波段的电能。但是，如果谐波失真，就不能计量出高次段的谐波电能。电磁式电能表受到高次谐波的影响时，电能会出现偏差。
1.3 电力设施方面
随着电能消耗量的日益增多，谐波被应用到了电力系统中，因而对电力线路和设施造成了损伤。谐波的使用大大缩短了电力设施的使用寿命，增加了电力成本，甚至影响工业生产和社会经济的发展。
1.4 互感设施方面
谐波对互感设施的影响主要与谐波的方向、大小和电能表有关。当谐波的电流和电压的幅度值改变时，就会对电能的计量产生影响。观察谐波对互感设施的影响，可以将谐波的电流幅度值设定为A，谐波的电压幅度值设定为B，相位差值设定为C，综合相位差值设定为D，再按照电流、电压的幅度值和相位差以及谐波的电压幅度值之间的关系得出相关结果：①当需要计量的系统中安装了电磁式互感器电能计量表时，此时的谐波频率保持在2kHz以下，那么，使用电压互感器测量电压时就会发现，电压减小，相位较为滞后。而安装了感应式电能表后，此时的谐波频率次数保持在25之上，电能表没有计量。②当需要计量的系统中安装了电子式互感器电能计量表时，谐波就会影响电能计量的结果和电能表的运行。在需要计量的系统中安装电容式电压互感器计量表，检测2次谐波的电压时发现，电压达到了谐波的3倍之上。谐波的频率越大，对电能表计量的影响也就越大。
2 電能计量的改进方法和应用
在电网的建设过程中，如果发现电网受到谐波的影响，相关人员就要根据谐波出现的原因及其形成原理等进行有效的约束，防止造成更大的损失。采取这种方式可以给谐波存在时电能计量的改进提供参考，而相关人员也能够改进相关问题，以降低谐波发生的概率，减小其对电网的影响，确保电能表计量的精准性和科学性。
2.1 改进计量仪器
计量仪器是使谐波产生影响弱化的重要方式。传统的计量机器无法感应到谐波的受众范围，甚至将这一趋势继续延伸下去。计量的测试仪器主要是谐波表，这对我们每个用户可能都并不陌生，谐波表的适应范围很广，在高低压中都有应用。但是在高压的应用比较广泛，它是通过本机频道获取后台软件信息从而测量变流谐波电压值的方式。电能在产生干扰的电磁波之间波动，数值也会随着变化，通过电磁波与功率之间的联系，功率会因电能发生转变，将电能转化为其他方面的能量，在共同协作下产生变化规律，计量人员可以感受此规律进而按照实际情况的不同，转化能量规则。转化的方式有以下几种，电炉中的能量值转化热能，将机械能通过电机转化，将光能通过电灯转化，这三种是最普遍也是人们经常利用的三种办法，同时也阻止了谐波对电能产生的危害。
对于低压电能的测量方式是由电源作为接入口，在局部数据分析统计的条件下产生分量汇总的方式。在谐波进入到表盘之中时，磁场会自动感应并且发出警报，变压器通过抑制其内部压力方式在磁场之间进行波幅切换，切换过后的电能将谐波自动排出，这样的计量手段符合现阶段的发展模式，但缺陷是只能在磁场吸引力比较强的地区进行。并且现阶段许多电力计量谐波表多采用国外进口品牌，如依帝迈、兰极尔。而我国谐波表的主要品牌则有长沙威胜表。这些都能够对谐波进行准确的计量和控制。
2.2 实施模拟实验办法
此方法是针对谐波实施的直观观察实验法。采用这种模拟实验法能够明确谐波对基波计量的影响，以此明确谐波在实际状况下对电能表计量的影响。运用三角自卷积窗的办法计量实际的电能量时，使用的计算公式是：
Wpt=WT（t）×WT（t）×WT（t）…×WT（t）. （1）
式（1）中：P为参与到卷积的三角窗的阶数和个数。
2.3 实施全电子式的电能表
在使用固有的全能量式计量办法时，产生的谐波主要来自用户端的时间。对于用户来说，这期间产生的误差值是特别有利的，但却使我国相关电力部门和政府遭受了较大的经济损失，从而阻碍了电力部门的进步和发展。由此可见，这种固有的、传统的能量计量方式已经不能满足当下计量工作的要求。如果电力部门将全电子式电能表运用到电网建设中，就会发现尽管计量的原理和程序比较复杂，制作成本过高，需要操作人员有较高的专业技能，但是，使用此计量法能够有效控制谐波，减小谐波存在时产生的影响。下面是使用全电子式电能表计量电能的公式：
W=C1W1-CfinWfin+Cfout|Wfout|. （2）
式（2）中：W1为负载耗损的基波电能；Wfin为被吸收的谐波电能；Cfin、C1、Cfout为3种不同情况下所对应的加强系数值；Wfout为输电过程中产生的谐波电能。在电能表电能计量装置实际操作的过程中，将C1设定成参照数值，通常情况下设成1，当Cfou>1时，说明谐波是在用户端产生的，所以，用户缴纳的电费包括了偏差电费和显示电费的总和；当0 3 结束语
综上所述，谐波对电能的影响是非常巨大的。①它使设备的损坏程度进一步加剧，使电力部门的成本扩大。②它影响了计量的准确性，使得有时电表不准，出现忽高忽低的情况，导致社会的不公平性增加。而针对谐波问题的计量方式是必要的，目前我们主要针对改进计量仪器、研究谐波的仿真实验等方式来促进计量手段的精准度，同时也让我们意识到对计量方式进行改进的重要性，提升电力应用广度，使我国的电力部门得到全方面的发展。
参考文献
[1] 杨留佳.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科学与财富，2015（4）：285.
[2] 朱彩虹，黄清秀，黄纯.间谐波存在时的电能计量方法研究[J].电力系统保护与控制，2015，09：15～20.
[3] 井晶，李昊旸，毕潇昳.谐波存在时的改进电能计量方法初探[J].科技展望，2016，01：115.
[4] 王竣平，杨建军.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科技创新与应用，2015（20）：188.
[关键词]谐波；电能计量；改进方法；应用
中图分类号：TE185 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）37-0013-01
1 谐波对电能计量的影响
1.1 电子式电能表方面
电子式电能表的制作原理和结构与电磁式电能表的截然不同，电磁式电能表很容易受到倾斜度的影响，而且有机械转动和元件磨损的缺点；电子式电能表没有这些不足，但它很容易受到运行环境、元件质量和谐波频率等因素的影响，进而引发误差。检测显示，如果电流信号失真，电子式电能表就会出现测量偏差。偏差越小，说明谐波的振幅越小；反之，则越大。
1.2 电磁式电能表方面
这类电能表在相位、电压和电流的合力影响下会发生电磁转矩，导致圆盘转动。电磁式电能表在50Hz的频率下正常运行，便可以计量出固定值基波和频率波段的电能。但是，如果谐波失真，就不能计量出高次段的谐波电能。电磁式电能表受到高次谐波的影响时，电能会出现偏差。
1.3 电力设施方面
随着电能消耗量的日益增多，谐波被应用到了电力系统中，因而对电力线路和设施造成了损伤。谐波的使用大大缩短了电力设施的使用寿命，增加了电力成本，甚至影响工业生产和社会经济的发展。
1.4 互感设施方面
谐波对互感设施的影响主要与谐波的方向、大小和电能表有关。当谐波的电流和电压的幅度值改变时，就会对电能的计量产生影响。观察谐波对互感设施的影响，可以将谐波的电流幅度值设定为A，谐波的电压幅度值设定为B，相位差值设定为C，综合相位差值设定为D，再按照电流、电压的幅度值和相位差以及谐波的电压幅度值之间的关系得出相关结果：①当需要计量的系统中安装了电磁式互感器电能计量表时，此时的谐波频率保持在2kHz以下，那么，使用电压互感器测量电压时就会发现，电压减小，相位较为滞后。而安装了感应式电能表后，此时的谐波频率次数保持在25之上，电能表没有计量。②当需要计量的系统中安装了电子式互感器电能计量表时，谐波就会影响电能计量的结果和电能表的运行。在需要计量的系统中安装电容式电压互感器计量表，检测2次谐波的电压时发现，电压达到了谐波的3倍之上。谐波的频率越大，对电能表计量的影响也就越大。
2 電能计量的改进方法和应用
在电网的建设过程中，如果发现电网受到谐波的影响，相关人员就要根据谐波出现的原因及其形成原理等进行有效的约束，防止造成更大的损失。采取这种方式可以给谐波存在时电能计量的改进提供参考，而相关人员也能够改进相关问题，以降低谐波发生的概率，减小其对电网的影响，确保电能表计量的精准性和科学性。
2.1 改进计量仪器
计量仪器是使谐波产生影响弱化的重要方式。传统的计量机器无法感应到谐波的受众范围，甚至将这一趋势继续延伸下去。计量的测试仪器主要是谐波表，这对我们每个用户可能都并不陌生，谐波表的适应范围很广，在高低压中都有应用。但是在高压的应用比较广泛，它是通过本机频道获取后台软件信息从而测量变流谐波电压值的方式。电能在产生干扰的电磁波之间波动，数值也会随着变化，通过电磁波与功率之间的联系，功率会因电能发生转变，将电能转化为其他方面的能量，在共同协作下产生变化规律，计量人员可以感受此规律进而按照实际情况的不同，转化能量规则。转化的方式有以下几种，电炉中的能量值转化热能，将机械能通过电机转化，将光能通过电灯转化，这三种是最普遍也是人们经常利用的三种办法，同时也阻止了谐波对电能产生的危害。
对于低压电能的测量方式是由电源作为接入口，在局部数据分析统计的条件下产生分量汇总的方式。在谐波进入到表盘之中时，磁场会自动感应并且发出警报，变压器通过抑制其内部压力方式在磁场之间进行波幅切换，切换过后的电能将谐波自动排出，这样的计量手段符合现阶段的发展模式，但缺陷是只能在磁场吸引力比较强的地区进行。并且现阶段许多电力计量谐波表多采用国外进口品牌，如依帝迈、兰极尔。而我国谐波表的主要品牌则有长沙威胜表。这些都能够对谐波进行准确的计量和控制。
2.2 实施模拟实验办法
此方法是针对谐波实施的直观观察实验法。采用这种模拟实验法能够明确谐波对基波计量的影响，以此明确谐波在实际状况下对电能表计量的影响。运用三角自卷积窗的办法计量实际的电能量时，使用的计算公式是：
Wpt=WT（t）×WT（t）×WT（t）…×WT（t）. （1）
式（1）中：P为参与到卷积的三角窗的阶数和个数。
2.3 实施全电子式的电能表
在使用固有的全能量式计量办法时，产生的谐波主要来自用户端的时间。对于用户来说，这期间产生的误差值是特别有利的，但却使我国相关电力部门和政府遭受了较大的经济损失，从而阻碍了电力部门的进步和发展。由此可见，这种固有的、传统的能量计量方式已经不能满足当下计量工作的要求。如果电力部门将全电子式电能表运用到电网建设中，就会发现尽管计量的原理和程序比较复杂，制作成本过高，需要操作人员有较高的专业技能，但是，使用此计量法能够有效控制谐波，减小谐波存在时产生的影响。下面是使用全电子式电能表计量电能的公式：
W=C1W1-CfinWfin+Cfout|Wfout|. （2）
式（2）中：W1为负载耗损的基波电能；Wfin为被吸收的谐波电能；Cfin、C1、Cfout为3种不同情况下所对应的加强系数值；Wfout为输电过程中产生的谐波电能。在电能表电能计量装置实际操作的过程中，将C1设定成参照数值，通常情况下设成1，当Cfou>1时，说明谐波是在用户端产生的，所以，用户缴纳的电费包括了偏差电费和显示电费的总和；当0
综上所述，谐波对电能的影响是非常巨大的。①它使设备的损坏程度进一步加剧，使电力部门的成本扩大。②它影响了计量的准确性，使得有时电表不准，出现忽高忽低的情况，导致社会的不公平性增加。而针对谐波问题的计量方式是必要的，目前我们主要针对改进计量仪器、研究谐波的仿真实验等方式来促进计量手段的精准度，同时也让我们意识到对计量方式进行改进的重要性，提升电力应用广度，使我国的电力部门得到全方面的发展。
参考文献
[1] 杨留佳.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科学与财富，2015（4）：285.
[2] 朱彩虹，黄清秀，黄纯.间谐波存在时的电能计量方法研究[J].电力系统保护与控制，2015，09：15～20.
[3] 井晶，李昊旸，毕潇昳.谐波存在时的改进电能计量方法初探[J].科技展望，2016，01：115.
[4] 王竣平，杨建军.谐波存在时的改进电能计量方法及应用[J].科技创新与应用，2015（20）：188.