工频三相电能国家计量副基准和谐波计量标准的研究

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从IEC电磁兼容标准看电网谐波国家标准

2 关于电网各级电压的谐波限值各级电压的谐波限值是谐波标准的基础，国标中的规定见表
1。IEC 61000-3-6《中压和高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》中对系统电压 Un 等级划分作了如下规定：
表 1 我国公用电网谐波电压（相电压）限值
电网标称电压电压总谐波畸变率各次谐波电压含有率/%
3)规定基准短路容量 Sk，并以此为基础，用简化公式推导系统等值电
抗。若实际短路容量 S′k 和 Sk 不同，则电流限值乘以。如表 1 所列，国标中将谐波电压按奇次和偶次分两大类，偶次谐波电压为奇次的 0.5 倍。在按上述 3 个条件计算 Ih 时，对于 3 的倍数奇次谐波（例如 3，9，15…）还乘上系数 0.6，即按接近于偶次谐波电压限值来对待。这对于特征谐波为 3 次的用户（例如交流电弧炉，电气化铁道）的限值就显得过严。同样，电网中还有特征谐波为 2 次的用户（例如交流电弧炉），按同样办法计算的限值也显得过严。按 IEC 的规划值例子看（见表 3，IEC 中对用户谐波分配的总量是以规划值为基础的），对于高压（HV）系统，5 次谐波电压取为 2%， 3 次也取为 2%，5 次和 3 次的比例为 1∶1，高于国标 1∶0.6 比例；二次谐波取为 1.5%，5 次和 2 次的比例为 1∶0.75，也高于国标的 1∶ 0.5 比例。 (2)Si 和 St 的确定 Si 是用户协议用电容量。它由供用电协议确定，但目前执行中将只能作事故（或检修）备用的设备容量也计算在协议用电容量中是不合理的；St 作为供电容量，无论是国标或 IEC 标准中均未明确取法。但国标中明确 S′k 是取最小短路容量，即式(1)中的 Ih 是最小短路容量下的允许值，因此 St 应按对应方式的取值才是合理的。而实际执行中，有人主张一律都用全部供电设备容量来计算，这样也就导致对用户限制过严的结果，使标准在某些场合下难以执行。

三相电压不对称时谐波与基波有功、无功电流的精确检测方法研究

三相电压不对称时谐波与基波有功、无功电流的精确检测方法研究摘要：当三相电压不对称时i p－i q检测法会产生误差，本文对i p－i q检测法在三相电压不对称时存在的误差进行了分析。

之后提出了一种改进的i p－i q检测法，在该检测法中用基于低通滤波的A相正序电压提取单元代替原i p－i q检测法中的锁相环，以提取A相正序电压。

仿真与试验证明在三相电压畸变且不对称时该检测方法仍然能正确地检测出谐波与基波有功、无功电流。

关键词：电力有源滤波器；谐波；无功电流1前言随着我国经济的不断发展，越来越多的非线性、冲击性负载的投入使用，使得电网的谐波污染日益严重。

电网谐波的治理目前主要有LC无源滤波和基于电力电子技术的电力有源滤波器（APF）两种方式。

与LC无源滤波器比较，有源滤波器具有反应速度快，能对变化的无功及电网谐波电流实现连续动态的跟踪补偿，滤波特性不受系统阻抗的影响等优势［1］。

为了获得电力有源滤波器控制电路所需的补偿参考电流指令信号，实时检测非线性负载电流中的谐波分量和基波有功、无功分量是技术关键，其准确性将影响到电力有源滤波器的滤波性能。

目前，应用于有源滤波器中的补偿参考电流检测方法大致有以下几种。

文献［2］提出基于瞬时无功功率理论的p－q法，但该方法只适用于电网电压对称且无畸变情况下谐波电流的检测。

文献［3］提出基于快速傅立叶变换（FFT）的检测方法，该方法延迟时间长，实时性差。

文献［4］提出用小波变换提取基波分量的方法，由于难于构造分频严格、能量集中的小波，其检测精度有待改善［5］。

文献［6］提出自适应电流检测方法，其缺点是动态响应速度慢且不能滤除基波负序电流［7］。

文献［8］提出i p－i q检测法，该方法具有较好的实时性，计算量少，更适合电流的快速检测。

但当三相电压不对称时，该方法对基波有功、无功电流的检测存在误差。

本文在分析i p－i q法检测误差的基础上，提出了一种改进的i p－i q检测法，该方法在电压三相不对称且畸变的情况下仍能正确检测谐波与基波有功、无功电流。

计及间谐波的电能计量方法

计及间谐波的电能计量方法摘要：近年来，越来越多的非线性负荷被广泛应用于电力系统，给电网带来了大量的谐波干扰，导致电压和电流波形失真。

电力谐波污染不仅危及电力设备和负荷的正常运行，而且直接影响电能计量的准确性。

日益复杂的电网和变频设备得到了广泛的应用。

越来越多的风力发电机和光伏电站接入电网,以及更多的非线性波动负载如电弧炉、焊接机、感应电动机、矿山起重机,电梯,等在电网中,除了大量的积分乘以电压和电流的谐波成分,许多非积分功率将生成的时候,电压和电流的组件。

电力能源是电网公司进行经济核算的基础。

能否正确、准确地进行计量，直接关系到供需双方的经济利益。

关键词：计及间谐波；电能计量方法；面对越来越严重的电网谐波污染,如果我们仍然使用传统能源测量方法,即直接使用抽样的定义值的电压和电流信号时域计算电能根据电能,毫无疑问,线性加载用户将遭受电力谐波的危害和支付更多费用,而非线性负荷用户不仅会给电网带来谐波干扰，而且还会降低电费。

为了克服传统电能计量方法所造成的上述不合理现象，一些企业尝试用只反映基波电能的方法来计量电能。

根据这种方法,虽然它可以避免线性加载用户负担额外的积极能量消耗电力谐波,非线性负荷用户仍然只需要支付能源费用,基本波是活跃的,和他们的行为向电网注入电力谐波污染并没有受到任何经济惩罚,也就是说,只测量基波能量的方法不能强迫非线性负荷，用户采取措施减少输入电网的电力谐波。

一、谐波危害在网络中，变换器广泛用于调节发动机的速度、频率变换器等，例如一个变频器，主要由整流器、直流链条和逆变器组成，其基础是一个整体谐波源的电路。

在谐波分析中，变换器的整流器通常只考虑到直流对整流器的影响，而不是通过直流中继站对整流器的影响。

据信，当从直流电路中退出时，切换装置的转换会引起正侧的谐波电流。

事实上，逆变电路也会在恒定电流的一侧产生多次脉冲频率，这在恒定电流中的振荡波中表现出来。

对于对齐方来说，这些电流波与相位控制开关的工作有关，将由工业成分调节以形成谐波。

电网谐波对电能计量装置准确度的影响

２．１发电机电源的质量不高
下面主要对两种电能表进行分析：
４结论
通过讨论电网谐波对电能计量装置准确度的影响，不仅得知电网谐波给供电企业所带来的危害，还了解到了电网谐波给人们的日常
３．１电磁感应式电能表
电磁感应式电能表的工作原理主要是利用电流和电压的电磁感应其构成的驱动转盘进
分谐波分量。
落后，从而无法有效预防和避免电网谐波对电
计制造原理。当电能表的电压和电流线圈的阻能计量装置准确度的影响，最终会让企业造成抗发生变化时，负载中基波的电流电压则是恒了严重的经济损害。因此，供电企业必须要针
映其基波功率，无法准确计算和测量出谐波源
随着科技的进步，变频调速也是人们在选择家供电企业的经济损失。而感应式电能表只能反用户的注入数量，同时智能电能表可以实现多
在前提下，感应式电能表所计量的电能值更接
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ● 电力电子
电网谐波对电能计量装置准确度的影响
文／孙绍光
有被电网吸收缺角的正弦波，没有被配电网所与谐波功率总和。通过这种计量的方式，谐波
本文通过研究电网谐波对电能计量准确度的影响，希望能为供电企业电能计量装置测量更加准确提供理论基础。
３谐波对计量装置准确性的影响

电力谐波对电能表电能计量的影响及应对措施

电力谐波对电能表电能计量的影响及应对措施摘要：在国民经济持续增长的同时，科学技术也在不断地进步。

随着电网中负载的非线性功率装置的日益增多，电力谐波问题也日益突出。

电网中出现的各种谐波，会引起电能的不精确性，对国家经济的平稳发展造成了很大的影响。

因此，电网管理者必须对其危害有足够的认识。

关键词：电力谐波；电能计量1 电力谐波的产生原因当发电机的电源质量不高时，会产生谐波。

由于三相绕组很难在制造过程中达到完全的对称，其铁芯也很难达到统一，因此，其功率中会出现一定程度的谐波。

目前，我国电网普遍采用晶闸整流管，在开关电源、充电器、铝电解槽等设备中均存在着大量的谐波；电弧炉、电石炉等，因三相负荷不平衡，会产生功率谐波，经变压器进入电网；荧光灯、高压钠灯、高压汞灯会引起电力网的谐波；各类家用电器，如调光灯具、电视、计算机、录像机，由于调压和整流器的存在，也会引起电力谐波，从而对电能计量精度造成很大的影响。

在国家电网中，输配电网也会产生功率谐波，原因在于变压器的铁芯发生饱和，产生了尖顶波形，从而导致功率谐波。

2 电力谐波的危害在理想状态下，供电的功率应该是一个单一且固定的电压幅值，然后以此为依据，建立统一的电力计量与收费标准。

然而，随着电力系统中出现大量用电设备，谐波电流和谐波电压不断增加，对整个电力系统的正常运行造成了影响，严重情况下会导致各种电力事故。

电力谐波的危害主要表现为：（1）加速电力系统中各电气元件和电能计量装置的谐波损耗，进而直接影响电力系统的供、配电效率。

特别是在电网运行过程中，当三次谐波进入电网后，将引起电网瞬间电压的大幅上升，从而引起电网过热导致电网短路或着火。

（2）谐波不仅会增加各种电器的损耗，还会引起不规则的机械振动和噪声，使线路和元件的连接变得松散，从而造成部分地区的电网因为接触不良而停电。

（3）在一些特殊的电网中，可能会有继电器和自动设备，因为电压的变化，继电器可能会发生故障，从而影响电能测量的精度。

分析电能计量中谐波的影响姚斌

分析电能计量中谐波的影响姚斌摘要：在电力系统中，电能计量工作可以为电费的收取提供参考依据，因此计量结果的准确性和可靠性关系着电力企业和电力用户双方的利益。

而电力谐波的客观存在性，对于电能计量工作造成了巨大的影响。

本文对电力系统中的主要谐波源与产生原因进行了分析，从感应式电能表和电子式电能表讨论了谐波对于电能计量的影响，并提出了相应的解决措施。

关键词：电能计量；谐波影响；解决措施1电力系统中的主要谐波源对于交流电网而言，其有效分量是单一的工频频率，任何与该频率不同的成分，实际上都能够算是电力谐波，一般情况下，谐波是正弦电压加压于非线性负载，导致基波电流的畸变而产生的。

谐波的存在，会对电力系统产生污染，不仅降低了电能的质量，而且会在一定程度上增加附加损耗，给电力系统的安全稳定运行带来巨大威胁。

因此，做好谐波源的分析，对于谐波的控制和治理而言是非常关键的。

在传统电网中，由于网络架构简单，谐波源一般只有变压器，而且谐波电流极小，基本上不会对电力系统产生很大的影响。

而伴随着电力系统的飞速发展，电力电子设备取代变压器成为了主要的谐波源，在其运行过程中，通常都会利用二极管，将交流电转化为直流电，或者利用桥式整流器将直流电转化为交流电，而在电子开关、工业整流设备中，存在着一些容量较大的滤波电容器，会导致二极管导通角变小，必须在交流电压正弦波最大值附近才可以实现导通，使得交流输入的电流波出现了严重畸形的情况，三次谐波甚至会在基波上形成窄尖峰脉冲，降低线路的功率因数。

在现代电网中，变压器、电抗器、整流器等都是谐波的主要来源。

2产生谐波的原因2.1发电原因基于现阶段我国电力技术的限制，促使电站发电机中的三相绕组无法实现对称，进而导致设备的运行状况无法达到理想的状态。

这一状况的出现就导致电流无法均匀的绕过铁心，故而导致发电机电源质量下降，并在此过程中产生了了一定量的谐波。

2.2输、配电系统原因目前，我国的电力系统在运行时，输电变压器的铁心部位往往会因为极度饱和，而诱发谐波的出现。

国网计量中心简介

国网计量中心简介国家电网计量中心是国家电网公司系统最高计量技术机构，业务上接受国家电网公司计量管理部门领导。

国家电网计量中心是在中国电力科学研究院和国网电力科学研究院计量资源的基础上整合而成。

国家电网计量中心下设3个部门：综合管理办公室、电测计量站、高压计量站。

国家电网计量中心现有员工148名，其中教授级高工11人、高级工程师55人。

目前已建立了国家高电压大电流标准和基准，电力行业最高直流计量标准、数字仪表计量标准、功率电能计量标准、电能质量计量标准，拥有先进的计量检定及检测设备、通信测试设备、电磁兼容测试设备、环境测试设备、用电仿真模拟设备、能效测评设备等。

国家电网计量中心承担了国家及国家电网公司的多项重大科研项目，涉及工频功率电能精密计量标准的研制、谐波标准等电能质量标准装置的研制、光纤电压电流互感器的研制等。

国家电网计量中心是全国高电压试验技术分标委会、电力行业电测量标委会和电力行业供用电标委会的挂靠单位。

具有电力互感器、电子式互感器的计量器具新产品定型鉴定、计量用互感器检定、电能表型式评价的国家授权。

获得中标认证中心的节能检验授权，被北京市政府授权为节能评估机构和节能量审核机构。

国家电网计量中心将以智能电网建设为契机，以科技创新为目标，积极开展测量、计量、用电信息采集、安全认证、能效与节能等领域检测技术以及前瞻性关键技术跟踪与研究，不断拓展科研和技术服务领域，不断提高科研和试验检测能力，实现试验检测自动化、检测数据信息化、分析评价智能化。

最终发展成为测量、计量、用电信息采集、节能等相关领域的产品试验基地、性能评价基地、科学研究基地、技术培训基地，并将其建设成“功能最强、覆盖面最广、水平最高、国内一流、国际先进”的检测、研究、评价、咨询、培训技术机构，为建设“一强三优”现代公司提供强有力的计量、测量技术支撑。

“工频谐波精密测量技术研究”通过专家验收

方法可用于建立一种相角基准：提出了基于采样技术的
对邻近的通信系统产生干扰。以往我们所大量使用的谐
波测量仪器，有统一的溯源标准，没造成了量值的准确性和可靠性难以保证，０２中国计量科学研究院向科２０年技部申请开展工频谐波精密测量技术研究。经过近５年的努力，理论成果应用于实际，立了一套工频谐波将建分析仪器，到了统一量值的作用，中部分技术指标起其达到了国际领先水平。
比较测量方法，解决了分流器相移的精密测量问题；出提了具有特点的谐波分析不确定度评定方法，详细分析了非整周期采样中的泄漏、噪声和小信号等问题，波分析谐的不确定度指标优于国际水平。（玉芝）孙
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计量认证专项监督检查工作总结会在哈尔滨召开
本刊讯１１至２月９０日。国家认监委在哈尔
滨市召开了２０年计量认证专项监督检查工作０６总结会。自全国２个省、来６自治区、辖市的４名直６代表参加了会议。国家认监委刘卓慧副主任出席会议并作了重要讲话。
此次会议对２０年计量认证专项监督检查０６
的工作情况进行了通报。并提出将对２０年的０７专项监督检查工作方案进行研究。会议充分肯定了计量认证监督检查工作的作用。监督检查工作开展三年来，得了很好的效果．大了计取扩量认证在社会上的影响．有效促进了实验室日常管理。大家还一致认为，当将此项工作继续开展下应去并加大力度。会议建议国家认监委同地方各局之间加强信息沟通，决目前信息不对称的问题，解以便加强日常监督。会议决定，据代表意见完善（０６计量认证专根（０年２项监督检查情况通报》尽快下发。另外，早研究２０并及０７年的计量认证专项监督检查方案，紧部署２０年的计抓０７量认证专项监督检查工作。（文龙）李

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准内容提纲1( 电能质量基本概念2( 电能质量的影响3( 电能质量国家标准综述4( 电能质量国家标准摘要5( 电能质量国外标准简介6( 谐波国家标准基本内容7( 国外谐波标准介绍1 电能质量的基本概念(1) 电力系统概况:结构、有功和无功平衡，各种干扰(2) 电能质量——关系到电气设备工作(运行)的供电电压指标。

(3) 电能质量指标:电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……(4) 电能质量指标特点:a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护(5) 电能质量问题的由来随电力工业诞生而存在的一个传统问题;现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

例如:一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果，导致几十万美元产值损失;1,2周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致上百万美元损失。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

2005年由国际铜业协会(中国)的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中，调查了32个行业，共92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上损失2.5,3.5亿元(人民币)，每个企业年经济损失约10万,100万(人民币)(其中有四家年损失1000万元以上)。

(6) 关于电能质量的定义Power Quality——电能质量(电源质量、电力质量、电力品质) 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

? 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电能质量及谐波标准

电能质量及谐波标准内容提纲1．电能质量基本概念2．电能质量的影响3．电能质量国家标准综述4．电能质量国家标准摘要5．电能质量国外标准简介6．谐波国家标准基本内容7．国外谐波标准介绍1 电能质量的基本概念（1）电力系统概况：结构、有功和无功平衡，各种干扰（2）电能质量——关系到电气设备工作（运行）的供电电压指标。

（3）电能质量指标：电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……（4）电能质量指标特点：a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护（5）电能质量问题的由来Ø 随电力工业诞生而存在的一个传统问题；Ø 现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

例如：一个计算中心失电2s就可能破坏几十个小时数据处理结果，导致几十万美元产值损失；1～2周波供电电压暂降，就可能破坏半导体生产线，导致上百万美元损失。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

2005年由国际铜业协会（中国）的一次“中国电能质量行业现状与用户行为调研报告”中，调查了32个行业，共92个企业中有49个企业，因电能质量问题，在经济上损失2.5～3.5亿元（人民币），每个企业年经济损失约10万～100万（人民币）（其中有四家年损失1000万元以上）。

（6）关于电能质量的定义Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质）Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电能质量及谐波标准

电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

（6）关于电能质量的定义Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质）Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电力谐波对电能表电能计量的影响及应对措施

电力谐波对电能表电能计量的影响及应对措施摘要：电力谐波是指电力系统中频率为基波倍数的畸变分量，由非线性负载引起。

谐波会对电能表的电能计量造成不确定性，影响计量的准确性和可靠性。

电能表在计量电能时应对电力谐波进行处理，以确保计量结果的准确性。

这需要采取一系列的应对措施，包括信号过滤、谐波标定和合理布置谐波滤波器等。

关键词：电力谐波；电能表；电能计量引言电力谐波是电力系统中频率为基波倍数的畸变分量，由非线性负载引起。

电能表作为电力计量的核心装置之一，受到电力谐波的影响可能对电能计量产生不确定性。

电力谐波会导致电能表读数偏高或偏低，从而影响电能消费的准确计量和计费。

为了解决这一问题，我们需要采取一系列的应对措施来减小电力谐波对电能计量的影响，确保计量结果的准确性和可靠性。

1电力谐波概念电力谐波是指在供电系统中存在于电压和电流波形中的非正弦成分。

随着现代化电子设备的广泛应用，电力谐波问题日益凸显。

电力谐波对电能表电能计量造成了一定的影响，因为电能表通常只能正确计量正弦电流和电压。

当电网中存在谐波时，谐波电流和电压会引起电能表的计量误差。

如何有效解决电力谐波对电能计量的影响成为一个重要课题。

接下来，将从电能表的工作原理、电力谐波的影响机理以及相应的应对措施等方面进行探讨。

2电能表的工作原理2.1电流测量电能表内部包含一个电流线圈，通过线圈中的电流流动产生磁场。

该线圈通常与电路中的载流导体相连，使得通过导体的电流也经过电流线圈。

根据法拉第电磁感应定律，电流线圈周围的磁场将导致在线圈中感应出电动势。

通过测量这个感应出的电动势，电能表可以准确测量电路中的电流。

2.2电压测量电能表中的电压测量模块是一个非常重要的部分，它被用来准确测量电路中的电压。

为了确保安全测量，电压测量电路经常使用电压分压器。

这个分压器的作用是将电路中的高电压降低到可以被电能表内部的电压测量电路所接受的范围，并将降压后的电压信号提供给测量电路进行进一步处理。

电能质量及谐波标准

电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø 计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

（6）关于电能质量的定义Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质）Ø 导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø 合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø 在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

电能质量与谐波标准[详]

（3）电能质量指标：电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相电压不平衡度、暂时过电压和瞬态过电压、电压暂降、波形缺口、……（4）电能质量指标特点：a. 空间上、时间上不断变化b. 需要供、用电双方共同合作维护（5）电能质量问题的由来Ø随电力工业诞生而存在的一个传统问题；Ø现代用电负荷结构发生了质的变化。

电力电子技术广泛应用，家用电器普及，炼钢电弧炉和轧机的发展等，由于其非线性、冲击性以及不平衡的用电特性引起电能质量的恶化。

Ø计算机的普及、IT产业的发展、微电子控制技术应用导致对电能质量要求越来越高。

据统计美国因电能质量问题造成的损失每年高达260亿美元。

（6）关于电能质量的定义Power Quality——电能质量（电源质量、电力质量、电力品质）Ø导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。

Ø合格电能质量的概念是指给敏感设备提供的电力和设置的接地系统是都适合于该设备正常工作的。

Ø在电力系统中某一指定点上电的特性，这些特性可根据预定的基准技术参数来评价。

谐波电能计量技术

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。

电力系统的间谐波及其国家标准间谐波及其国家标准

电力系统的间谐波及其国家标准林海雪0引言目前电力系统的谐波问题已引起广泛的关注。

通常的谐波一般指频率为工频(基波频率)整数倍的正弦成分。

现行国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-1993)只对这类谐波规定了限值和测试方法，而对于间谐波(interharmonics)，2009年颁布了国标《电能质量公用电网间谐波》(GB/T 24337-2009)，但是相关的文献资料却很少，又缺乏测量手段，人们对其关注度较低。

实际上间谐波及其影响广泛存在于电力系统中。

随着电力电子装置的广泛使用，特别是分布式电源的接入，智能电网的发展，电网中电磁干扰更趋复杂化，间谐波将会成为严重的问题。

本文就间谐波的来源、影响以及标准进行简要分析和介绍，使相关技术人员对此问题有较深入的认识，以利于对国标的理解和贯彻执行，避免对相关问题的误判。

1间谐波的来源1.1波动负载所谓间谐波是指非整数倍基波频率的谐波，这类谐波可以是离散频谱的或连续频谱的。

根据傅立叶分解理论，周期性的非正弦量只能分解出(或产生)整数次的谐波。

实际上许多负载(不论是线性的或是非线性的)是波动的，在这种情况下对于工频，“周期性”的前提已不存在，因而用傅立叶理论分析的结果不符合或不完全符合实际。

为了说明此问题，假定有某一调幅波电压由式(2)可以看出，经角频率为Ω的调幅波电压McosΩt调制后，从u(t)的频谱看，除了稳态电压中角频率为hω成分外，各次谐波(包括基波)中增加了旁频(hω±Ω)成分，其幅值均为M/2。

某些负载也可能频率(或相位)也是波动的，这种波动自然就形成间谐波成分，无须专门分析。

实际上，调幅波很可能存在多个频率成分(设为n个)，则按式(1)调制的结果为各次谐波(包括基波)均增加n对(即2n个)旁频成分，这些旁频成分就是间谐波。

1.2电弧类负载电弧的伏安特性是高度的非线性而且又是波动的，这类负载主要有电弧炉、电弧焊机、具有磁力镇流器的放电类型的照明。

谐波计量原理

谐波计量原理谐波计量原理是指在电力系统中通过谐波计量仪器对谐波电流和电压进行测量和分析的方法。

谐波是指频率是基波频率的整数倍的电流或电压分量，它会对电力系统产生一系列的负面影响，如电力设备的过热、线路的过载、电能计量误差等。

因此，对谐波进行准确的测量和分析，对于电力系统的安全运行和电能计量的准确性具有重要意义。

谐波计量原理主要包括谐波电流和电压的采集、滤波、分析和计算等几个关键步骤。

首先，谐波电流和电压需要通过专门的传感器进行采集。

传感器通常采用电流互感器和电压互感器，它们能够将电力系统中的电流和电压信号转换成与之成比例的低频信号，以便进行后续的处理和分析。

采集到的信号会包含基波和各阶谐波成分，为了准确测量谐波电流和电压，需要对信号进行滤波处理。

滤波主要是通过滤波器来消除基波和其他非谐波成分，只保留谐波成分。

滤波器可以采用数字滤波器或模拟滤波器，其选择取决于具体的应用场景和要求。

经过滤波处理后，得到的信号将进一步进行分析。

分析谐波电流和电压的方法有很多，常见的有频谱分析法、时域分析法和小波分析法等。

频谱分析法是一种常用的方法，它能够将时域信号转换成频域信号，通过频谱图可以直观地看出各阶谐波的幅值和相位。

时域分析法则是通过对信号进行时域统计，得到波形和波形畸变等参数来分析谐波。

根据分析得到的谐波信息，可以进行计算和评估。

常见的计算指标有谐波总畸变率（THD）、谐波电流总含有率（THDc）、谐波电压总含有率（THDu）等。

这些指标能够客观地反映谐波电流和电压的畸变程度，帮助评估电力系统的谐波状况。

谐波计量原理的应用范围很广，除了对电力系统中的谐波进行监测和分析外，还可以用于电能计量和电能质量检测等领域。

在电能计量中，谐波电流和电压的测量误差会导致电能计量不准确，因此需要进行谐波补偿或校正；在电能质量检测中，谐波分析可以帮助判断电力系统的谐波污染程度，为改善电能质量提供依据。

谐波计量原理是对电力系统中谐波进行测量和分析的重要方法。

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