浅议电力计量中电力谐波的影响与措施

徐孟潇

摘要：目前，我国的电力发展迅速，电力谐波是电能的污染，供电侧新能源发电、用电侧非线性设备会产生谐波。电力谐波会增大设备损耗、降低设备寿命，甚至会引发供电故障。目前应对谐波的方法侧重治理，预防手段欠缺，需开展电力谐波计量标准装置、传递装置、安装器具及标准体系研究，建立电力谐波计量技术体系，实现谐波量值的准确、统一、互认，丰富谐波污染预防手段，实现防治并举。

关键词：电力计量;电力谐波;影响与措施

1重要性

为了有效减少电力谐波对电力设备的影响，需加强对电力谐波产生过程予以重视，采取有效措施进行改善。电力谐波产生主要源于三个方面，分别是发电机电源质量水平、输配电系统以及电设备。（1）在发电机方面，产生电力谐波的主要原因是其质量水平不高，由于发电机是三相绕组结构，使其在制作过程中难以做到精准对称，而无法实现绝对的均匀，再加上一些外在因素，发电机电源的多少都会产生一定的谐波，虽然其产生的很少，但是对电力系统的影响却不可忽视。（2）在输配电系统方面，主要是集中于电力变压器中，由于处于饱和状态，具有磁化曲线的非线性，加上在制作过程中经济方面的考虑，会使磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，产生了一定的电力谐波，而影响到电力系统的正常运行。（3）在用电设备方面，主要会在晶闸管整流设备、变频装置、气体放电类点光源以及家用电器等这些設备中会产生电力谐波。其中，由于晶闸管整流设备在充电装置等方面领域都得到了广泛的运用，在电力系统运行中会产生了大量的电力谐波。晶闸管整流设备主要是通过移相加以控制的，通过吸收缺角的正弦波，使留下的部分会产生谐波。如果设备选用的是单相整流电路，当其负载时就会产生奇次谐波电流，三次谐波含量达到基波的30%，而且接容性负载产生的奇次谐波电压会随着电容值的增大而导致谐波含量的增大，其产生的谐波占整体谐波的40%左右，这是最大的谐波源。变频装置常被用于水泵等设备中，其主要采用相位的控制方法，导致电力谐波的成分过于复杂，不仅包含整数次谐波，还包括次谐波，这导致此装置的功率一般会很大，且伴随着变频调速的不断完善，其产生的电流谐波也随之增多。另外，在气体放电类点光源中也会产生一定的电力谐波。例如荧光灯以及高压钠灯等，因此，可适度分析和测量出这类设备的伏安特性，查看其是否会产生奇次谐波电流，采取合理措施降低奇次谐波电流对电网的影响。

2电力谐波的防范措施

2.1加强现有谐波源的管理

电力计量工作的开展过程中受到电力谐波的影响非常大，想要在长期的防范效果上进一步提升，必须在现有谐波源的管理力度上不断加强，这样才能促使各方面的工作开展得到较多的保障，在隐藏问题的解决过程中取得更好的成绩。谐波源的管理过程中，可以建立健全谐波源的技术档案信息，尤其是针对谐波源的容量、谐波源的参数、谐波源的形式等等，这些数据和信息的记录能够在谐波的防范过程中取得更好的指导效果。

2.2加强客户标准治理

谐波源的出现并不是偶然的现象，而且谐波源的数量和类型非常多，想要在具体的治理效果上得到更好的创新，必须按照“谁干扰、谁污染、谁治理”的原则来完成，坚持在客户标准治理体系上不断的优化。谐波源产生的谐波电流，或者是公共连接点的谐波电压超出了规定的数值以后，就需要结合地方的实际情况来治理和调整，必须给出治理的明确期限，否则在供电企业的管理过程中采用“中止供电”的方法来强硬的控制，避免造成电力计量的问题继续扩大，要坚持在谐波源的综合治理手段上进一步的提升。

2.3加强新设备的运用

关于电力谐波的预防和整治措施还要在新设备的运用力度上做出更好的提升，在细节工作上不断的创新。把好投运关，对具有谐波源的客户在申请用电时，根据谐波源和系统公用电网参数，进行谐波预测计算，对于超出允许值的客户，需采取限制谐波的措施，与用电设备同时投运，也就是说，对客户工程同时设计、同时施工、同时接入电网。新设备投运后，进行谐波实测复核，合格者才允许接网运行。规定仪表宜具有测量50次以上谐波电能的能力;特别对标准有功谐波电能表的准确度做出要求，除单次谐波有功电能的基本误差要求及试验要求外，提出了谐波状态下的准确度试验，包括方波试验、尖顶波试验及（合成）方波试验的谐波次数、电流幅值、电流初相角、电压幅值及电压初相角等，涵盖了各类现场谐波特性的电力计量专用测试波形，为高效完成安装式谐波计量器具的检定奠定技术基础，从技术层面统一、规范了实验室用标准谐波有功电能表的性能指标及试验方法。

2.4设置滤波器

滤波器是一种能直接控制电力谐波的电子装置，不仅容纳了高速计算机等先进技术，而且通过电流互感装置来检测电流谐波的含量，并对其进行有效处理后，在逆变器的作用下，形成与谐波电流相反的、谐波大小一致的电流，进而直接传输到电力系统中，使电力谐波得以中和。滤波器主要包括两个方面的内容，分别是有源滤波器和无源滤波器。其中无源滤波器主要是通过谐振来消除电力谐波的，其涵盖了电阻及电抗器等内部结构，在使用过程中能直接连接谐波源，从而抑制住电力谐波。加上其自身的优点，例如成本低、设备维护方便等，而且也能有效吸收高次谐波。有源滤波器相较于无源滤波器而言，也具有独特的优势，例如，能直接依据电力谐波自行控制，根本不需要考虑负荷谐波次数。而且也不会出现过载产生的风险，加上其具有的兼容性，也能使其在电力系统中同时并联多个设备，达到有效提高电力谐波治理的效率的同时，实现跟踪补偿。

结语

电力计量工作的实施过程中会受到谐波的影响，但是不同区域的谐波表现存在很大的不同，所以无论是防治措施还是具体的整治手段，都要对谐波源的表现以及谐波具体产生的影响范围做出更好的优化，这样能够在电力计量的可靠性、可行性方面取得更好的改善。电力谐波在近几年的产生数量上不断的增加，谐波电压、谐波电源的影响都没有办法快速的消除，导致地方电力计量的严重损失。未来，针对谐波治理的技术、治理的设备要进一步的革新，结合客观情况的动态变化来做出科学的解决，实现电力计量的科学水平提升。

参考文献

[1]程丰平，李杰，程祥群.浅议电力计量中电力谐波的影响与措施[J].科学技术创新，2019（31）：165-166.

[2]王雷.电力计量中电力谐波的影响与有效措施[J].中国新技术新产品，2019（19）：78-79.

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