最大限度减小谐波源用户造成计量电能的损失
摘 要：谐波源用户产生的谐波分量会造成计量电能表少计用电量，根据一些科研单位和电能表厂家联合所做谐波电能表挂网试验的结果表明，在炼钢行业的损失率达到0.73%左右，致使供电企业和国家的利益严重受损。所以，供电和电网企业应积极寻求得到技术上和法律上的支持以减小损失。
关键词：谐波源用户；电能表；损失
1 前言
近年来，微电子以及电力电子技术快速发展，大量非线性负荷如可控硅整流设备、电力电子调频以及电弧炼钢炉、电铁牵引等加入电网。这些负荷对电网造成很大的干扰，使电网的波形发生了畸变，不再是单一的50Hz正弦波形。还包括一系列频率为基波整数倍的正弦波分量，这些分量称为谐波。电网中谐波成分超过一定程度将会引起严重危害。电网以三相正序正弦波形向用户供电，实际运行中由于谐波源用户会产生寄生在电能正弦基波上的高次谐波，这些高次谐波将会对电能计量的准确性造成严重影响。文章将从基本概念和谐波影响机理出发，寻求最大限度减小谐波源用户造成对计量电能的损失的有效方法。
2 谐波功率、电能的计量原理和方法
2.1 谐波功率P的计量原理：
其中：
Pi为各次谐波的功率，在实际测量系统中可以通过DFT（离散傅立叶变换）求得电压、电流信号的各次谐波幅值Un、In以及同次谐波电压、电流之间的相角，从而通过上式求得各次谐波功率。
2.2 谐波电能Eh的计量方法
谐波电能Eh的计量方法可以按照以下两种方式计算：
方法一：Et为总电能，可按乘法器原理或者用FFT（快速傅立叶变换）结果计算总功率对时间的积分；E1为基波电能，是基波功率对时间的积分。那么，Et与E1的差值即为谐波电能Eh：
Eh=Et-E1
方法二：根据傅立叶变换的结果，计算各次谐波功率的矢量和对时间的积分，即为谐波电能：
采用方法一通过FFT分析计算的基波计量精度可以达到0.5S级甚至更高，因而谐波电能的计量精度较高。
采用方法二需要对每次谐波的功率进行校正，才能达到较高的精度。
3 谐波源用户对电能计量的影响机理分析
电网电压电流是以120°相位差的正弦波组成，电能参数包括基波电压、基波电流、负序电压、负序电流、谐波电压、谐波电流、功率因素、基波功率、谐波功率组成，当电网的非线性负荷和冲击性负荷增加时，在电网电压电流正弦波上叠加有非线性和非对称性的高次脉冲，使电压、电流波形畸变为包含高次谐波的正弦载波，电网的高次...
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