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[摘 要]在电能计量过程当中,由于电力系统中所产生谐波的影响作用,使得企业电力计量的准确性受到了严重的影响,误差持续增大,从而最终导致企业生产经济效益的持续降低。本文主要从电力谐波的产生原因及其危害性分析两个方面进行展开,概要论述了电力谐波对电能计量的负面影响及其相应的解决措施,以期能够为相关工作人员的学习和研究提供一定的借鉴作用。
[关键词]电力谐波;电能计量;影响;解决措施
中图分类号:R509 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)29-0375-01
电能计量是促进电力企业经济效益统计工作顺利展开的重要依据之一,然而,由于电力系统内部所产生的谐波电流的存在,一定程度上的影响了企业电能计量的精确性程度,并最终导致企业经济效益的统计结果不准,从而进一步造成企业利益结算与管理决策的接连失误,因而极大程度上的降低了电力企业的经济效益和社会效益。所以,深入研究和分析电力谐波对与电能计量的影响作用,具有不可忽视的经济价值和现实意义。
1.电力谐波的概述
1.1 电力谐波的产生原因
由于交流电网内部的有效分量多数为单一工频,因此电网内部任何与单一工频频率不相符合的成分,都可以称之为谐波。电力谐波的产生原因主要包括以下的几个方面:
(1)由于发电机的质量问题所导致的电源谐波的产生,但一般情况下,这种谐波的产生量相对较小一些。
(2)输配电系统中,由于电力变压器铁心饱和程度不同而产生的谐波。其中,变压器铁心的饱和程度越高,其所产生的谐波电流也就越大。
(3)由用电设备所产生的谐波,其中主要包括电力整流装置、变频装置、电弧炉、电石炉、气体放电类电光源以及其它的一些家用电器等等。
1.2 电力谐波的危害性分析
(1)电力谐波的存在,促使电网设备中的元件产生了额外附加的谐波损耗,降低了原本的运行效率,严重时,甚至还会使电路过热,从而引发电力火灾。
(2)电力谐波的存在,严重影响了各种电力设备的正常工作,加重了机械的运行损耗,缩短了运行寿命,同时还会引发一定量的机械振动和机械噪音。
(3)电力谐波的存在,将会导致继电保护和自动装置的误动作,并会导致电能计量准确性的降低。
(4)电力谐波的存在,还会对无线通信造成一定的干扰,轻则产生杂音,重则导致无线通信系统的整体瘫痪。
2.电力谐波对电能计量的影响
2.1 电力谐波对电能计量装置的影响
首先,对于感应式电能计量装置来说,谐波的存在,不仅将会使电能计量装置内部的电压线权阻抗和转盘阻抗同时发生变化,降低电能计量装置的准确性,同时,在电力谐波与基波共同叠加作用的情况之下,将会造成电力波形畸变,从而最终导致装置内部的磁通并不随着波形的变化而变化,平均功率产生受阻,并对最终的电能计量结果造成一定的不良影响。其次,对于电子式电能计量装置来说,在其实际应用的过程当中,由于电子式电能计量装置会将装置内部所记录到的基波功率与谐波功率放在同等的位置上,进行共同的数据分析和计算,从而最终导致了计量结果误差现象的持续产生,但与感应式电能计量装置相比较而言,电子式电能计量装置的电能计量误差相对较小一些,并在一定的前提条件下,可以忽略不计。
2.2 电力谐波对电能计量方式的影响
随着社会科技的飞速发展,越来越多的电器设备走入了广大群众的日常生活当中,逐渐使得国家电网的覆盖面积越来越大,其整体结构也越发的复杂起来,从而导致电网中,电力谐波的產生量日趋增加,其对于电能计量的负面影响作用也在不断加大。电力谐波对于电能计量方式的影响作用主要表现在:第一,非正弦供电的线性荷载情况下的电能計量,其最终所得到的统计数值,将会包括基波电能与谐波电能两部分的能量,因而在一定程度上导致了电力用户电费的无故增加;第二,电网中由于非线性负荷所产生的谐波电流,将会最终回流到企业电网当中,从而导致用电用户的电能计量数值偏小,并使企业正常生产运营过程中的经济效益,遭受到了一定的损害。最后,在非线性负荷,电源畸变的共同作用下,电力用户吸收与回流共同发生,从而导致电能计量的准确性持续降低。
3.降低电力谐波对电能计量影响的解决措施
3.1 改进电能计量装置
电能计量装置的改进措施,主要可以从增强计量装置对于电力用户吸收及发出谐波电流功率的方面着手进行展开。为了不断提升电能计量装置对于电力用户吸收及发出谐波电流功率的精确性程度,电力企业可以通过在原有的电能计量装置当中,引入谐波源判断识别法的方式,例如微分方程法、临界阻抗法以及功率潮流法等等,对电力用户吸收及发出的谐波电流功率进行有效的计量和统计整理,从而最终达到减弱电力谐波对于电能计量影响作用的目的。另一方面,电力企业还可以通过改进电能计量装置的方式,消除谐波源至电网内部所产生的回流,不断增强对电网谐波源的约束和监管力度,从而有效消除电网谐波的影响作用,提升电能计量的准确性,确保电能计量装置能够准确无误的反映电力用户的电力消耗数值。
3.2 改进电能计量方式
当前,我国电力企业中,较为常见的电能计量方式主要包括高供高计、高供低计以及低供低计三种方式,而就目前的普遍情况来看,在这三种电能计量方式当中,都存在着一定的缺陷和不足之处,因此需要电力企业能够针对其中所存在的问题,分别对三种电能计量方式进行科学合理的优化和改进。例如,电力企业可以通过采取将基波电能与电力用户吸收和发出谐波电能两部分分项计量的方式,从而在极大程度上的消除电力谐波对于电能计量的基础上,尽可能的保障了电能计量结果的准确性,减弱并消除了由于电力谐波的存在而造成的电力用户收费增加或企业综合经济效益受损等现象和问题,保障了电能计量结果的公平性与合理性,从而对企业综合市场竞争能力与社会效益的全面提升,奠定了良好的基础。
4.结束语
综上所述,电力系统中谐波的存在,不仅直接影响着电能计量结果的精确性与否,严重时,甚至还会对电力输电线路及电力运行设备造成一定的危害,从而最终对电力企业的经济效益和社会效益造成了不可挽回的负面影响。因此,电力企业只有对电力计量及电力计量装置进行不断的改进研究和优化创新,才能最终削弱电力谐波对于电能计量的不良影响,从而不断促进电力企业在当今市场环境下的长期可持续发展。
参考文献
[1] 尹明,庞兵.电力谐波对电能表电能计量的影响探究[J].山东工业技术.2015,18:166.
[2] 董宇,李欣宇.电力谐波对电能计量影响的分析[J].科技资讯,2015,35:118+120.
[3] 林琳.论电力谐波对电能计量的影响[J].企业技术开发.2015,35:85-86.
[关键词]电力谐波;电能计量;影响;解决措施
中图分类号:R509 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)29-0375-01
电能计量是促进电力企业经济效益统计工作顺利展开的重要依据之一,然而,由于电力系统内部所产生的谐波电流的存在,一定程度上的影响了企业电能计量的精确性程度,并最终导致企业经济效益的统计结果不准,从而进一步造成企业利益结算与管理决策的接连失误,因而极大程度上的降低了电力企业的经济效益和社会效益。所以,深入研究和分析电力谐波对与电能计量的影响作用,具有不可忽视的经济价值和现实意义。
1.电力谐波的概述
1.1 电力谐波的产生原因
由于交流电网内部的有效分量多数为单一工频,因此电网内部任何与单一工频频率不相符合的成分,都可以称之为谐波。电力谐波的产生原因主要包括以下的几个方面:
(1)由于发电机的质量问题所导致的电源谐波的产生,但一般情况下,这种谐波的产生量相对较小一些。
(2)输配电系统中,由于电力变压器铁心饱和程度不同而产生的谐波。其中,变压器铁心的饱和程度越高,其所产生的谐波电流也就越大。
(3)由用电设备所产生的谐波,其中主要包括电力整流装置、变频装置、电弧炉、电石炉、气体放电类电光源以及其它的一些家用电器等等。
1.2 电力谐波的危害性分析
(1)电力谐波的存在,促使电网设备中的元件产生了额外附加的谐波损耗,降低了原本的运行效率,严重时,甚至还会使电路过热,从而引发电力火灾。
(2)电力谐波的存在,严重影响了各种电力设备的正常工作,加重了机械的运行损耗,缩短了运行寿命,同时还会引发一定量的机械振动和机械噪音。
(3)电力谐波的存在,将会导致继电保护和自动装置的误动作,并会导致电能计量准确性的降低。
(4)电力谐波的存在,还会对无线通信造成一定的干扰,轻则产生杂音,重则导致无线通信系统的整体瘫痪。
2.电力谐波对电能计量的影响
2.1 电力谐波对电能计量装置的影响
首先,对于感应式电能计量装置来说,谐波的存在,不仅将会使电能计量装置内部的电压线权阻抗和转盘阻抗同时发生变化,降低电能计量装置的准确性,同时,在电力谐波与基波共同叠加作用的情况之下,将会造成电力波形畸变,从而最终导致装置内部的磁通并不随着波形的变化而变化,平均功率产生受阻,并对最终的电能计量结果造成一定的不良影响。其次,对于电子式电能计量装置来说,在其实际应用的过程当中,由于电子式电能计量装置会将装置内部所记录到的基波功率与谐波功率放在同等的位置上,进行共同的数据分析和计算,从而最终导致了计量结果误差现象的持续产生,但与感应式电能计量装置相比较而言,电子式电能计量装置的电能计量误差相对较小一些,并在一定的前提条件下,可以忽略不计。
2.2 电力谐波对电能计量方式的影响
随着社会科技的飞速发展,越来越多的电器设备走入了广大群众的日常生活当中,逐渐使得国家电网的覆盖面积越来越大,其整体结构也越发的复杂起来,从而导致电网中,电力谐波的產生量日趋增加,其对于电能计量的负面影响作用也在不断加大。电力谐波对于电能计量方式的影响作用主要表现在:第一,非正弦供电的线性荷载情况下的电能計量,其最终所得到的统计数值,将会包括基波电能与谐波电能两部分的能量,因而在一定程度上导致了电力用户电费的无故增加;第二,电网中由于非线性负荷所产生的谐波电流,将会最终回流到企业电网当中,从而导致用电用户的电能计量数值偏小,并使企业正常生产运营过程中的经济效益,遭受到了一定的损害。最后,在非线性负荷,电源畸变的共同作用下,电力用户吸收与回流共同发生,从而导致电能计量的准确性持续降低。
3.降低电力谐波对电能计量影响的解决措施
3.1 改进电能计量装置
电能计量装置的改进措施,主要可以从增强计量装置对于电力用户吸收及发出谐波电流功率的方面着手进行展开。为了不断提升电能计量装置对于电力用户吸收及发出谐波电流功率的精确性程度,电力企业可以通过在原有的电能计量装置当中,引入谐波源判断识别法的方式,例如微分方程法、临界阻抗法以及功率潮流法等等,对电力用户吸收及发出的谐波电流功率进行有效的计量和统计整理,从而最终达到减弱电力谐波对于电能计量影响作用的目的。另一方面,电力企业还可以通过改进电能计量装置的方式,消除谐波源至电网内部所产生的回流,不断增强对电网谐波源的约束和监管力度,从而有效消除电网谐波的影响作用,提升电能计量的准确性,确保电能计量装置能够准确无误的反映电力用户的电力消耗数值。
3.2 改进电能计量方式
当前,我国电力企业中,较为常见的电能计量方式主要包括高供高计、高供低计以及低供低计三种方式,而就目前的普遍情况来看,在这三种电能计量方式当中,都存在着一定的缺陷和不足之处,因此需要电力企业能够针对其中所存在的问题,分别对三种电能计量方式进行科学合理的优化和改进。例如,电力企业可以通过采取将基波电能与电力用户吸收和发出谐波电能两部分分项计量的方式,从而在极大程度上的消除电力谐波对于电能计量的基础上,尽可能的保障了电能计量结果的准确性,减弱并消除了由于电力谐波的存在而造成的电力用户收费增加或企业综合经济效益受损等现象和问题,保障了电能计量结果的公平性与合理性,从而对企业综合市场竞争能力与社会效益的全面提升,奠定了良好的基础。
4.结束语
综上所述,电力系统中谐波的存在,不仅直接影响着电能计量结果的精确性与否,严重时,甚至还会对电力输电线路及电力运行设备造成一定的危害,从而最终对电力企业的经济效益和社会效益造成了不可挽回的负面影响。因此,电力企业只有对电力计量及电力计量装置进行不断的改进研究和优化创新,才能最终削弱电力谐波对于电能计量的不良影响,从而不断促进电力企业在当今市场环境下的长期可持续发展。
参考文献
[1] 尹明,庞兵.电力谐波对电能表电能计量的影响探究[J].山东工业技术.2015,18:166.
[2] 董宇,李欣宇.电力谐波对电能计量影响的分析[J].科技资讯,2015,35:118+120.
[3] 林琳.论电力谐波对电能计量的影响[J].企业技术开发.2015,35:85-86.