淺議電力計量中電力諧波的影響與措施

徐孟瀟

摘要：目前，我國的電力發展迅速，電力諧波是電能的污染，供電側新能源發電、用電側非線性設備會產生諧波。電力諧波會增大設備損耗、降低設備壽命，甚至會引發供電故障。目前應對諧波的方法側重治理，預防手段欠缺，需開展電力諧波計量標準裝置、傳遞裝置、安裝器具及標準體系研究，建立電力諧波計量技術體系，實現諧波量值的準確、統一、互認，豐富諧波污染預防手段，實現防治并舉。

關鍵詞：電力計量;電力諧波;影響與措施

1重要性

為了有效減少電力諧波對電力設備的影響，需加強對電力諧波產生過程予以重視，采取有效措施進行改善。電力諧波產生主要源于三個方面，分別是發電機電源質量水平、輸配電系統以及電設備。（1）在發電機方面，產生電力諧波的主要原因是其質量水平不高，由于發電機是三相繞組結構，使其在制作過程中難以做到精準對稱，而無法實現絕對的均勻，再加上一些外在因素，發電機電源的多少都會產生一定的諧波，雖然其產生的很少，但是對電力系統的影響卻不可忽視。（2）在輸配電系統方面，主要是集中于電力變壓器中，由于處于飽和狀態，具有磁化曲線的非線性，加上在制作過程中經濟方面的考慮，會使磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，產生了一定的電力諧波，而影響到電力系統的正常運行。（3）在用電設備方面，主要會在晶閘管整流設備、變頻裝置、氣體放電類點光源以及家用電器等這些設備中會產生電力諧波。其中，由于晶閘管整流設備在充電裝置等方面領域都得到了廣泛的運用，在電力系統運行中會產生了大量的電力諧波。晶閘管整流設備主要是通過移相加以控制的，通過吸收缺角的正弦波，使留下的部分會產生諧波。如果設備選用的是單相整流電路，當其負載時就會產生奇次諧波電流，三次諧波含量達到基波的30%，而且接容性負載產生的奇次諧波電壓會隨著電容值的增大而導致諧波含量的增大，其產生的諧波占整體諧波的40%左右，這是最大的諧波源。變頻裝置常被用于水泵等設備中，其主要采用相位的控制方法，導致電力諧波的成分過于復雜，不僅包含整數次諧波，還包括次諧波，這導致此裝置的功率一般會很大，且伴隨著變頻調速的不斷完善，其產生的電流諧波也隨之增多。另外，在氣體放電類點光源中也會產生一定的電力諧波。例如熒光燈以及高壓鈉燈等，因此，可適度分析和測量出這類設備的伏安特性，查看其是否會產生奇次諧波電流，采取合理措施降低奇次諧波電流對電網的影響。

2電力諧波的防范措施

2.1加強現有諧波源的管理

電力計量工作的開展過程中受到電力諧波的影響非常大，想要在長期的防范效果上進一步提升，必須在現有諧波源的管理力度上不斷加強，這樣才能促使各方面的工作開展得到較多的保障，在隱藏問題的解決過程中取得更好的成績。諧波源的管理過程中，可以建立健全諧波源的技術檔案信息，尤其是針對諧波源的容量、諧波源的參數、諧波源的形式等等，這些數據和信息的記錄能夠在諧波的防范過程中取得更好的指導效果。

2.2加強客戶標準治理

諧波源的出現并不是偶然的現象，而且諧波源的數量和類型非常多，想要在具體的治理效果上得到更好的創新，必須按照“誰干擾、誰污染、誰治理”的原則來完成，堅持在客戶標準治理體系上不斷的優化。諧波源產生的諧波電流，或者是公共連接點的諧波電壓超出了規定的數值以后，就需要結合地方的實際情況來治理和調整，必須給出治理的明確期限，否則在供電企業的管理過程中采用“中止供電”的方法來強硬的控制，避免造成電力計量的問題繼續擴大，要堅持在諧波源的綜合治理手段上進一步的提升。

2.3加強新設備的運用

關于電力諧波的預防和整治措施還要在新設備的運用力度上做出更好的提升，在細節工作上不斷的創新。把好投運關，對具有諧波源的客戶在申請用電時，根據諧波源和系統公用電網參數，進行諧波預測計算，對于超出允許值的客戶，需采取限制諧波的措施，與用電設備同時投運，也就是說，對客戶工程同時設計、同時施工、同時接入電網。新設備投運后，進行諧波實測復核，合格者才允許接網運行。規定儀表宜具有測量50次以上諧波電能的能力;特別對標準有功諧波電能表的準確度做出要求，除單次諧波有功電能的基本誤差要求及試驗要求外，提出了諧波狀態下的準確度試驗，包括方波試驗、尖頂波試驗及（合成）方波試驗的諧波次數、電流幅值、電流初相角、電壓幅值及電壓初相角等，涵蓋了各類現場諧波特性的電力計量專用測試波形，為高效完成安裝式諧波計量器具的檢定奠定技術基礎，從技術層面統一、規范了實驗室用標準諧波有功電能表的性能指標及試驗方法。

2.4設置濾波器

濾波器是一種能直接控制電力諧波的電子裝置，不僅容納了高速計算機等先進技術，而且通過電流互感裝置來檢測電流諧波的含量，并對其進行有效處理后，在逆變器的作用下，形成與諧波電流相反的、諧波大小一致的電流，進而直接傳輸到電力系統中，使電力諧波得以中和。濾波器主要包括兩個方面的內容，分別是有源濾波器和無源濾波器。其中無源濾波器主要是通過諧振來消除電力諧波的，其涵蓋了電阻及電抗器等內部結構，在使用過程中能直接連接諧波源，從而抑制住電力諧波。加上其自身的優點，例如成本低、設備維護方便等，而且也能有效吸收高次諧波。有源濾波器相較于無源濾波器而言，也具有獨特的優勢，例如，能直接依據電力諧波自行控制，根本不需要考慮負荷諧波次數。而且也不會出現過載產生的風險，加上其具有的兼容性，也能使其在電力系統中同時并聯多個設備，達到有效提高電力諧波治理的效率的同時，實現跟蹤補償。

結語

電力計量工作的實施過程中會受到諧波的影響，但是不同區域的諧波表現存在很大的不同，所以無論是防治措施還是具體的整治手段，都要對諧波源的表現以及諧波具體產生的影響范圍做出更好的優化，這樣能夠在電力計量的可靠性、可行性方面取得更好的改善。電力諧波在近幾年的產生數量上不斷的增加，諧波電壓、諧波電源的影響都沒有辦法快速的消除，導致地方電力計量的嚴重損失。未來，針對諧波治理的技術、治理的設備要進一步的革新，結合客觀情況的動態變化來做出科學的解決，實現電力計量的科學水平提升。

參考文獻

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