諧波存在時(shí)的改進(jìn)電能計(jì)量方法及應(yīng)用

王竣平 楊建軍

摘 要：在現(xiàn)代科技發(fā)展的過(guò)程中，各種科技的發(fā)展是十分迅速的，一些新興的技術(shù)、行業(yè)也被重視起來(lái)，得到了很好的發(fā)展。在這樣的發(fā)展背景下，電力行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，各種工廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電能的消耗也在不斷地增加，而且隨著人類生活水平的提高，電能的消耗量也在增加，在這樣的情況下，諧波被應(yīng)用到電力行業(yè)，而諧波對(duì)電能計(jì)量是有很大的影響的，于是，為了提高電能計(jì)量的準(zhǔn)確性，諧波存在時(shí)改進(jìn)電能計(jì)量方法是十分重要的。文章主要介紹了諧波存在時(shí)的改進(jìn)電能計(jì)量方法以及在這一方面的一些應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：諧波；存在；改進(jìn)電能計(jì)量方法；應(yīng)用

引言

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，電能的重要性也漸漸地體現(xiàn)了出來(lái)，電力能源能否得到充足的供應(yīng)關(guān)系到工業(yè)能否繼續(xù)發(fā)展，關(guān)系到他們的收益，因此，電力能源可以說(shuō)是十分重要的。另外，電能能夠得到準(zhǔn)確的計(jì)量也是十分重要的，因?yàn)殡娔艿木唧w的產(chǎn)生、利用的數(shù)據(jù)關(guān)系到電力部門、各個(gè)工廠的具體的收益情況，所以說(shuō)諧波存在時(shí)電能計(jì)量是十分重要的。為了得到更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就需要對(duì)諧波存在時(shí)的電能計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn)。

1 諧波存在時(shí)對(duì)電能計(jì)量的影響

1.1 損害設(shè)備

隨著電能的消耗量不斷擴(kuò)大，諧波被大量應(yīng)用到電網(wǎng)中，諧波對(duì)電力系統(tǒng)造成的危害也漸漸地體現(xiàn)出來(lái)了。諧波被應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，對(duì)各種設(shè)備、線路都會(huì)造成一定的危害，使它們損壞的越來(lái)越快、越來(lái)越嚴(yán)重，這樣會(huì)增加電力行業(yè)成本的輸入，減少他們的收益，而且還會(huì)導(dǎo)致電能的供應(yīng)十分不穩(wěn)定，不利于工業(yè)的發(fā)展，也給整個(gè)社會(huì)造成一定的損失。

1.2 導(dǎo)致電路事故的發(fā)生

諧波被大量應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)諧振的現(xiàn)象，而諧振經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致電路事故的發(fā)生，使得電力行業(yè)對(duì)于各個(gè)工廠、每個(gè)行業(yè)的電能供應(yīng)都不能繼續(xù)進(jìn)行下去了，對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步造成了一定的影響，甚至發(fā)生的電路事故還會(huì)對(duì)人們的生命安全造成一定的威脅。

1.3 對(duì)電能計(jì)量造成一定的誤差

諧波存在會(huì)對(duì)電能的計(jì)量造成一定的誤差。當(dāng)諧波存在于基波電流以及基波電壓中的時(shí)候，電能表的轉(zhuǎn)盤阻抗會(huì)發(fā)生一定的變化，而這一變化，導(dǎo)致了電壓磁通、電流磁通都會(huì)隨之而發(fā)生變化，因此導(dǎo)致功率發(fā)生了改變，功率對(duì)于電能的計(jì)量有著十分重大的意義，所以說(shuō)，諧波的存在會(huì)對(duì)電能的計(jì)量造成一定的誤差。

諧波的存在導(dǎo)致電能的計(jì)量出現(xiàn)誤差，會(huì)出現(xiàn)電能使用者多交或者是少交電費(fèi)的情況，而這樣的情況的發(fā)生，不符合社會(huì)公平公正的發(fā)展的要求，不利于社會(huì)的穩(wěn)定，也不利于工業(yè)以及其他行業(yè)的發(fā)展，給社會(huì)造成一定的損失。

所以說(shuō)，諧波的存在會(huì)對(duì)電能的計(jì)量造成很大的影響，要及時(shí)進(jìn)行諧波存在時(shí)的改進(jìn)電能計(jì)量方法的工作，盡可能的減少諧波被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的危害，保證電力行業(yè)有充足的電能供應(yīng)到消耗電能的各個(gè)部門，保證整個(gè)社會(huì)能夠平穩(wěn)的、快速的發(fā)展。

1.4 諧波情況下對(duì)電子式電能表的影響

電子式電能表將畸變波形的總量當(dāng)做基礎(chǔ)來(lái)對(duì)電能進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)不同用戶可以分為兩種情況。第一種情況針對(duì)線性用戶而言，基波電能和諧波電能的總量是它計(jì)量的電能，而諧波（harmonic）對(duì)線性用戶有害，但是諧波所帶來(lái)的電能也會(huì)被計(jì)入到總電能中，這樣就會(huì)使得電能被多計(jì)量了。另一種情況針對(duì)非線性用戶而言，他們產(chǎn)生諧波，還將其中一部分的諧波倒流入電網(wǎng)，這時(shí)候基波電能減去倒流入電網(wǎng)的諧波電能才是電能表所計(jì)量的數(shù)據(jù)。雖然電網(wǎng)被從非線性用戶處發(fā)出的諧波所污染，但是電能卻被少計(jì)了，這種狀況變相鼓勵(lì)用戶將諧波注入電網(wǎng)。很明顯，這種電能的計(jì)量方式是不科學(xué)的，現(xiàn)在有了改進(jìn)的措施（如加前置低通濾波器以濾去除基波外的諧波）只計(jì)量基波電能，對(duì)線性用戶來(lái)說(shuō)，沒(méi)有用處的諧波電能沒(méi)有計(jì)入到電能中，對(duì)非線性用戶來(lái)說(shuō)，基波電能被計(jì)入到電能中，而由基波電能轉(zhuǎn)化來(lái)的諧波電能卻被又被計(jì)入，這種措施也不是很科學(xué)。

2 諧波存在時(shí)的改進(jìn)電能計(jì)量方法

諧波存在于電網(wǎng)中對(duì)電能的計(jì)量造成的影響是巨大的，因此要盡快的對(duì)諧波存在時(shí)的電能計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn)，減少諧波在電能計(jì)量中的危害。要想對(duì)諧波存在時(shí)的電能計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn)，首先就要對(duì)諧波有充分的認(rèn)識(shí)，了解諧波具體在電力系統(tǒng)中是如何進(jìn)行工作的，對(duì)電力系統(tǒng)具體的哪些方面會(huì)有影響，才導(dǎo)致了對(duì)電能的計(jì)量造成了誤差，使得不能確定各個(gè)部門的收益確切的為多少，也造成了對(duì)各項(xiàng)設(shè)備、線路的損害，浪費(fèi)更多的人力、物力、財(cái)力，更加減少了電力行業(yè)的收益，不利于社會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展。

減少諧波在電力系統(tǒng)中的使用量。為了保證電能能夠得到充分的供應(yīng)，諧波被廣泛的應(yīng)用到電網(wǎng)中，但是，與此同時(shí)，諧波在提供了充足的電能能源的同時(shí)，也帶來(lái)了一定程度的危害，損害各種設(shè)備、線路，給電能的計(jì)量造成了誤差。為了減少諧波造成更大的危害，可以通過(guò)改進(jìn)電路，改進(jìn)負(fù)載的特性，減少諧波在電力系統(tǒng)中的使用量，這樣不僅可以減少諧波造成的污染，減少給各種設(shè)備、線路造成的損害，又可以減少電能計(jì)量的誤差。減少了諧波在電網(wǎng)中的使用量，對(duì)各種設(shè)備、線路的損害減小了，可以在很大程度上節(jié)省成本，獲取更高的收益，從而可以促進(jìn)電力部門的更好地發(fā)展。所以說(shuō)，改進(jìn)電路以減少諧波在電力系統(tǒng)中的使用量在減少電能計(jì)量的誤差方面具有十分重要的意義，需要更加重視對(duì)電路的改進(jìn)。

要想實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的更好地改進(jìn)，首先需要這方面的科技工作人員不斷地發(fā)現(xiàn)目前的電路中存在的問(wèn)題，并且不斷地進(jìn)行改進(jìn)，找到可以適度減少諧波使用量的方法，適當(dāng)?shù)拇嬷C波在電網(wǎng)中的使用，以減少諧波對(duì)各種設(shè)備、線路的損害，減少對(duì)電能的計(jì)量造成的誤差，從而使得電力行業(yè)獲得更好地收益，能夠得到更好的發(fā)展。從另一方面來(lái)看，電路能夠得到改進(jìn)，就說(shuō)明了電力這一行業(yè)的科學(xué)技術(shù)有了一定程度的提高，有了一定的進(jìn)步，從而可以促進(jìn)社會(huì)的更好的進(jìn)步。

3 諧波存在時(shí)的改進(jìn)電能計(jì)量方法的應(yīng)用

目前，諧波存在時(shí)的電能的計(jì)量方法存在著一定的誤差，這些誤差的存在在一定程度上減少了電力行業(yè)的收益，不利于我國(guó)的電力部門的發(fā)展。為了減少諧波存在時(shí)的電能的計(jì)量的誤差，我們可以利用數(shù)字乘法器來(lái)得到總功率，然后通過(guò)計(jì)算來(lái)得出諧波的總功率，如果基波功率（fundamental power）和諧波功率方向一致，也就是說(shuō)負(fù)荷為線性負(fù)荷時(shí)，只有基波的電能對(duì)其起作用，因此我們只需要對(duì)基波的電能進(jìn)行計(jì)算。反之，如果基波功率（fundamental power）和諧波功率方向相反，說(shuō)明負(fù)荷為非線性負(fù)荷，那么此時(shí)基波的電能和諧波的電能都要計(jì)算進(jìn)去，我們可以取它們的絕對(duì)值之和，得出的即是總量了。采用這種方法來(lái)計(jì)算電能，可以避免發(fā)生因?yàn)橹C波電能而被多算電量，造成不必要的經(jīng)濟(jì)上的損失，同時(shí)也不會(huì)發(fā)生因?yàn)橹C波電能為負(fù)數(shù)而在計(jì)算中使用戶少交電費(fèi)的情況，不會(huì)讓電力企業(yè)蒙受不必要的損失，運(yùn)用這種計(jì)量方法能起到鼓勵(lì)用戶采用諧波處理裝置的作用，有效減少了諧波的產(chǎn)生，對(duì)于建設(shè)“綠色電網(wǎng)”起到了重要的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

諧波存在時(shí)會(huì)對(duì)電能的計(jì)量造成誤差，采用上述的幾種措施，可以在一定程度上減少諧波存在時(shí)的電能計(jì)量的誤差，從而促進(jìn)電力行業(yè)的更好地發(fā)展，促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步，也符合我國(guó)公平、公正的社會(huì)發(fā)展規(guī)律。

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