电力系统中谐波对电能计量的影响

电力系统中谐波对电能计量的影响

(国网宁夏电力公司银川供电公司宁夏银川750400)

摘要:随着电力系系统的不断发展,应该重视起电力谐波对电力计量产生的影响,从而确保电力系统更加高效的运行,在今后的管理工作中,要想对电力谐波进行有效的控制,采取相应的技术管理是十分必要的,本文集中介绍了几种技术预防措施,并且从制度管理入手,为电力计量质量的提升作出重要的贡献。

关键词:电力系统;谐波;电能计量;影响分析

引言

电能计量设备是用来显示或者反映国家供电企业对用户输送电能的仪器,通过电能计量系统可以如实地反映出消费者消费了多少电能,也是用电消费者进行结算的依据和凭证。电能计量系统的测量准确性直接关系到国家与用电消费的切身利益。电能计量系统其主要由电能表、电压互感器和电流互感器组成。每个组成部分在基波条件下所产生的误差不会对总体的设计造成大的影响,但是在谐波条件下,各组成部分将会受到一定的影响。通过对谐波背景下,电能计量系统的深入研究分析,进而有效控制或者降低误差,从而维护供应双方合理权利。

1谐波产生的原因分析

随着科技水平的迅猛发展,电能容量和负荷数量都出现上升态势,为此形成了电网中的谐波,影响着电力系统的电压稳定性与电流波的平稳性。经研究发现,产生谐波的主要原因为电力系统中非线性负载所引起的,具体体现在以下方面:

第一,发电原因。电站发电机中的三相绕组无法完全做到全面的对称,然而在设备的运行的制作过程中也同样无法完全满足要求,要想通过其他方法试图绕过铁心均匀的做法也是很不容易的事,这样一来对发电机的电源质量产生了比较大的影响,在这样的过程中谐波由此而生。

其次,输电与配电系统原因。在此系统中,输电变压器的铁心出现饱和的情况极易产生谐波,由于变压器产业的非线性的磁化曲线,从而影响着输电变压器的正常运转,这样引发了变压器的磁化电流出现了尖项波形,随即造成了奇次谐波。经过了多次的试验,发现如果变压器铁心的饱和度较高的情况下,磁化曲线的线性就会偏离工作点,也就极易产生更大的电流谐波;相反,就会产生很大的谐波。

第三,使用电的原因。在我们日常生活中常用的电气设备的原材料都是采用晶闸管,在正常的使用过程中,电气设备极易产生谐波,特别是采用了晶闸管材料所制设备。通常所见的晶闸管如电源开关、充电设备等,应用此材料的设备在使用的过程中容易产生谐波,谐波的产生将会对电网的正常运行带来影响。在单相电流的电路装置与感性负载连接的时,奇次谐波容易产生,谐波最高时的占比比例达到基波的三倍,同时还会根据电容值变化的情况而相应的变化。

2当前电能计量过程中存在的问题

在当前我国的电力计量工作中,已经开始普遍采用全能计量方式,这是一种求基波电能和谐波电能代数和的方式。但采用这种方式进行电力计量时存在一个显著缺点,即当负荷是线性而供电是非正弦时,采用这种方式计量得到的结果往往会存在一定的误差,可能造成电力用户缴纳超过其实际使用电量的费用。此外,当负荷是非线性时,负载同时也会产生谐波,而这部分谐波功率就有可能倒流入电力系统中,因为此时需要计算基波电能与谐波电能相减的部分,所以造成应用全能计量方式时也会影响到电力计量的准确性。总之,不论负荷是线性的还是非线性的,电力系统中的谐波都会给电力计量的准确性带来不利影响,必须采取一定的技术措施来降低这种影响。

3提升电力准确性的有效方式

电力企业在对电力进行计量的过程中,计量装置的选取直接影响到计量结果的准确性,

但是因为当前市场中的计量设备在制作时具有不同的标准,所以在质量方面也存在较大的差异,因此在使用时就会出现较多的问题。例如计费的方式不合理,匹配的程度不到等,这些都会在一定程度上造成我国的电力资源出现损失,造成极大的浪费。针对上述现象的出现,笔者认为应该从以下几个方面提升电力计量的准确性。

随着国家对电力计量方面工作的愈发重视,在对计量装置以及相应的监督运行系统进行管理时,应该按照相应的规章制度办事,加强各个环节的有效管理,这样可以在一定程度上降低分歧频率的产生。在每家每户中都安装电能计量表,可以促进电力计量准确性的提升,并且也可以有效的预防窃电行为的出现。

随着现代科学技术的发展,智能电表的出现可以说是电力事业发展的一个重要转折点。智能抄表系统的出现实际上是多种内容的结合,如通信技术,电能计量技术以及计算机软件技术等,这些技术的应用实现了电力的综合性发展。

在信息采集工作中具有十分重要的作用。实现智能抄表系统,是需要一定载体的。其中主要应用到的载体为低压电力载波以及光纤专网等。通过对智能电表的运用,可以实现远程抄表的工作,并且一旦发生问题时,还可以进行自动报警,极大程度上保证了安全性的使用。在现代化的智能抄表系统中,主要可以分为几个组成部分,其中包括信息采集对象、系统主站以及通信信道等,只有将其有效的结合在一起,才能实现智能抄表系统的顺利工作。每一项设计都具有不同的功能,以系统主站为例,主要是一个独立的组网结构,在对信息进行远程采集,其中又包含场站终端、低压集中器等组成部分。在通信信道中,主要是用来连接系统主站以及信息终端的主要信道。目前主要采用的信道包括CDMA、GPRS、PSTN等。目前光纤技术已经广泛应用在电力计量系统中,光纤作为其中主要的通信媒介是相当具有优势的。例如具有低耗能的特点,并且可以进行远距离的传输等。

当前的电力系统基本都使用了电压等级信息自动采集与管理方式,对计量管理的效率有着很大的推进作用。智能表和智能抄表系统可以及时对电力用户的总体用电状况进行有效地监控,还可以避免大用户窃电行为的发生,尤其是在用电高峰期的时候,采用恰当的限电措施以节约电力资源,并可以很好地保证电力企业的运营利益。通过充分发挥线损管理系统配电变压器线损监测的各项功能,可以对配电台区的负荷变化进行有效的调控,以便达到预期的经济效益。智能电能表和智能抄表系统的广泛应用取代了人工抄表的工作,并且可以提高工作效率。

4减少谐波对电力计量影响的策略探讨

4.1加大谐波监测和治理力度

既然谐波会对电力计量造成不利影响,那么降低这种影响的一个首要方法就是加强对谐波的监测和治理,从而从源头就对这种影响加以控制。具体而言,对有谐波源接入的装置应该加装谐波监控系统,通过对谐波产生情况的实时分析和监控来为后续的谐波治理工作提供依据。此外,还可以通过对电力系统的科学规划来尽量消除谐波影响,如可以对想经高压接入电网的谐波含量超标用户实施一票否却,并在电力系统的规划建设方案中就提前做好谐波抑制措施。

4.2科学确立电能计量方案

对于谐波源用户来说,可以在远离谐波源的位置设置计量点;而对于产生谐波较重的电厂或用户,应该尽量选择那些谐波含量较小的线路作为计量点。此外,还应尽可能选择精度高、可靠性高并且对谐波影响具有一定抑制作用的电能表作为计量表。

4.3进一步研究谐波解决方案

当前电力系统的发展速度很快,这一方面满足了人们的生产和生活需求,但同时也使得电网的谐波污染更加严重,必须加强对谐波影响解决方案的进一步研究。以上几种应对谐波影响的策略既可以单独使用,也可以联合使用,应该针对具体电力系统的特点以及电力计量工作开展过程中发现的问题进行灵活选用。

参考文献

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