谐波电能计量技术
摘要：本文分析了电子式电能表的计量原理及谐波对电子式电能表计量的影响，然后对谐波情况下线性负荷和非线性负荷的功率消耗情况分别进行讨论，得出电子式电能表不能准确计量负载所消耗的真正基波功率的结论。提出对基波电能与谐波电能分别计量的计量策略，同时介绍了ADI公司的ADE7878三相多功能电能计量芯片的设计和校准过程。
关键词：谐波；线性负荷；非线性负荷；电能计量；计量芯片
作者简介：刘文松（1984-），男，江苏徐州人，国网电力科学研究院国电南瑞科技股份有限公司，工程师，工学硕士，主要研究方向：智能用电技术在电网中的应用；刘韶华（1975-），男，湖南株洲人，国网电力科学研究院国电南瑞科技股份有限公司，高级工程师，工学硕士，主要研究方向：智能用电技术在电网中的应用。（江苏 南京 210003）
近年来，电力系统中非线性负荷日益增多，如各种整流器、变频装置、电炉、电气化铁路等大量应用。这些非线性负荷产生大量谐波电流注入电网，造成电力系统电压、电流波形畸变，不但对发电机、变压器、继电保护装置、自动控制装置、通讯装置等电气设备产生不同程度的不良影响，而且影响了电能计量的准确性、真实性。
电能是电力企业的产品，是商品，交易过程通过电能计量装置实现。研究谐波对电能计量的影响，检验在谐波情况下电能计量是否依然准确、合理以及找到一种对供、用双方都合理的计量方式具有重要的现实意义。
一、电能表的有功计量方法
电能的基本表达如下：
p（t）=u（t）i（t)（1）
（2）
（3）
u（t）、i（t）分别是电压、电流的瞬时值。电子式电能表计量有功采用A/D采样数值计算的方法。式（3）是电子式电能表计量有功电能的采样数值计算方法。
测量电能的基本方法是将电压、电流相乘，然后在时间上累加起来。电子式电能表实现积分的方法是将功率转换为脉冲频率输出，该脉冲正比于负荷功率。
电子式电能表误差来源：主要由表内分流器或电流互感器TA、电压互感器TV和乘法器等部分引起。
二、谐波情况下电能计量分析
谐波产生的根本原因是由于电力系统中设备和负荷的非线性特性，使所加的电压和产生的电流不成线性关系而造成波形畸变。
u（t）、i（t）表示为电压、电流各次谐波分量的叠加，电压
u（t）、电流i（t）的数学表达式为：
（4）
式中un和In为n次谐波电压和电流的有效值，αn和βn为n次谐...
|
== 试读已结束，如需继续阅读敬请充值会员 ==
|
|
本站文章均为原创投稿，仅供下载参考，付费用户可查看完整且有格式内容！
(费用标准：38元/2月，98元/2年，微信支付秒开通！) |
| 升级为会员即可查阅全文 。如需要查阅全文，请 免费注册 或 登录会员 |
|
