王宗强1 马洪南2 张凯3
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摘要：我国在电力计量的理念上不断创新，认为该项工作是最基础、最重要的组成部分，一定要对电力计量的效率、质量不断的优化，确保在电力谐波的影响力方面降到最低。但是，随着电力计量的设备设施不断更新，电力谐波也会发生相应的变化，按照单一的措施、单一的方法并不能得到卓越的成绩，因此在预防的工作上需要进一步的改善。
关键词：电力计量；电力谐波；影响；措施
1谐波的来源
电力谐波的产生主要有两大因素：一是变频整流类设备的广泛使用导致波形畸变；二是输配电系统中电力变压器、电抗器铁磁饱和特性的非线性导致的波形严重畸变。谐波源主要有紧凑型荧光灯（CFL）、可调速驱动器（ASD）、不间断电源（UPS）、电视等电子设备。ASD能够根据需求和负载波动来调节速度，减少不必要的能源消耗，同时ASD将五阶、七阶甚至更高阶的谐波引入电力系统，这会损害许多设备，主要是电动机。变速驱动器中的谐波源是在输入侧使用的变频器。由于电子设备的功耗大大降低，CFL迅速取代白炽灯泡，其非线性特性将对电网造成谐波污染，由于其电容特性，一旦出现共振条件，会使谐波大大增加[51]。泵站也是谐波的一个重要来源，大量滑环感应电动机同时运行会在电网中感应出谐波电压，并会导致电压闪烁。如今，无论是工业生产还是日常生活，都会大量使用此类电子设备，会对电网造成严重的谐波污染。随着可持续发展战略的提出，各个国家都在进行能源转型，新能源产业应运而生。资料显示2000年-2017年，全球风电装机总量从17.4GW增长到539.1GW，增长了近31倍，光伏装机总量从1.5GW增长到402GW，增长了268倍。国家电网有限公司于2019年4月11日发布的《国家电网有限公司服务新能源发展报告（2019）》显示，截至2018年底，我国新能源发电累计装机容量达3.6亿千瓦，同比增长22%，占全国总装机容量的比重达19%；光伏发电、风力发电离不开逆变器和变频器等设备，其非线性决定了风光产业会对电网谐波污染问题造成较大影响。
2电力计量中电力谐波的影响
2.1对旋转电机的影响
谐波的电流如果是流过了发电机，则会在发电机端造成谐波压降的问题，导致发电机端的电压波形表现出较为严重的畸变问题。谐波电流的影响范围非常大，针对电子绕组的损耗增加，对转子回路的损耗也会大幅度的提升。谐波对旋转电机造成的各类影响当中，还会因为各类设备的频率表现出大幅度的升高现象，最终造成磁滞的损耗增加、涡流的损耗增加。谐波长期的影响下，导致转子表层的流动受到很大的影响，对于转子套箍、槽楔表现出严重的发热现象。旋转电机在电力计量设备中是比较基础的组成部分，长期表现出发热的问题后会造成较为严重的烧毁现象，届时对于电力计量的正常运转产生非常大的破坏。
2.2谐波对变压器的影响
谐波电压的发生会导致变压器的磁滞损耗大幅度的提升，在涡流的损耗上也不断的增加，导致绝缘材料承受的电气应力高于正常的状态。谐波电流的出现是另一种非常严重的安全隐患，它会直接造成变压器的铜耗表现出持续性的增长状态，而且直接造成铁芯产生的附加振动不断的变大，造成的附加噪音问题是非常严重的，对于附加的相关损耗问题也不断的加重。谐波针对变压器造成的影响不容忽视，如果变压器存在严重的安全事故、运行故障，必定导致电力计量装置不够准确，同时在各类数据、信息的统计过程中没有办法得到准确的结果。
针对供给不对称负荷的变压器，如果在负荷的电流当中表现出直流分量的现象，则会直接促使变压器磁路的饱和度出现突然性的大幅度提升问题，导致交流励磁电流谐波的分量也会因此而不断的提升，这对于变压器造成的破坏是非常严重的，根本无法在短期内得到快速的解决，因而电力计量装置也会出现较多的隐患。
2.3谐波对电能表的影响
（1）谐波影响电能计量的准确性。低压电流CT是电能计量装置的重要组成部分，但不能测量直流电流，因此会导致电能计量装置计量时少计直流分量部分的情况，造成电能计量不准确。由上述试验数据可看出，谐波会增大电能计量装置的误差，同时电能计量装置计量基波和谐波的总电能也会存在一定差异，最终影响电能计量的准确性。（2）谐波影响电能计量的合理性。电力系统中包含有线性系统和非线性系统，非线性系统作为谐波的源头会使部分谐波注入电网，作为非线性用户存在少支付电能的情况，会导致线性用户为其买单，显然不合理，也会降低发电企业的经济效益。
3控制电力谐波对电力计量影响的具体措施
3.1切实提升电力谐波的准确性
在电力计量工作中，为切实提升电力计量运行效率，还应确保电力计量运行流程及相关管理机制完整健全，确保电力计量运行效果与实际目标相符。同时，在处理电力谐波的过程中，还应对配电网中谐波的含量及方向进行精准判断，更好测量不同方向谐波，切实提升谐波的实际利用率。不仅如此，集中测定谐波电压电流幅度值，使整体运行结构更加常态化。现阶段用于测量电力谐波测定方式主要为小波测量、无功率测量及变换测量等。在利用滤波装置进行测量的过程中，需充分整合及分析数据，切实提升电力谐波的精准性，更好优化实际计量效果。
3.2降低谐波对电能表的影响
①研制更先进的计量仪表：通过技术的不断更新和持续发展，积极寻求不受谐波影响的计量原理，制造相应的电能表计量仪表，实现更加精准的电能计量。②选取合理的电能计量位置：选择电能计量位置时，注意与谐波源之间保留一定的距离，同时选择谐波偏小的端口安装，以降低谐波对计量装置的影响，提高计量可靠性。③选择合适的电能计量方式：加装抗直流分量低压CT、工频基波电能表及宽频带电能表后再进行电能测量，可进一步提高电能计量可靠性；有条件时可进行双向计量得出平均值，以确保计量结果更加接近实际用电量。
3.3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。因此，为了更好地提高滤波器效果，就必须将无源滤波器与有源滤波器联系起来，从而充分发挥其两者的优势，降低电力谐波带来的影响。
4结束语
总之，在电力系统中，电力谐波无法从根本上避免，需相关工作人员结合电力计量工作特征，对电力计量装置进行不断优化，更好控制电力谐波对电力计量工作造成的不利影响。同时，切实提升电力谐波在电力计量工作中的积极作用，确保谐波计量的精准度，为促进电力计量工作高质高效开展奠定坚实的技术基础。
参考文献
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