浅论非线性负荷谐波对电能计量的影响及其建议

非线性负荷谐波对计量装置的影响电力系统中存在着大量的非线性负荷，如电子设备、调速器、照明电器等，这些负荷会产生各种谐波。

谐波对计量装置的影响十分重要。

本文将探讨非线性负荷谐波对计量装置的影响，并提出相应的解决方案。

一、谐波的概念及产生原因谐波是一种频率为基波频率的整数倍，幅值随频率增加而递减的周期电信号。

在非线性负荷中，谐波的产生主要有以下两个原因：1、非线性电阻产生的非线性特性导致电流和电压之间的非正弦关系，从而产生各种谐波。

2、大型电力电子装置如电力电子变压器、大功率变频器等在工作时也会产生各种高、次谐波。

1、电能计量误差由于非线性负荷谐波的存在，电表电流和电压波形变形，导致电流与电压之间的相位错乱、波形畸变，这会影响到电能计量的准确性。

电能计量误差也会随着谐波电流和电压的增加而增加。

2、电能表寿命非线性负荷中的谐波和高次谐波会影响电能表的寿命和可靠性。

在计量系统中，电能表是最容易受到负荷谐波影响的设备。

长期受到谐波的侵扰，会导致电能表寿命的缩短。

3、传感器的可靠性电流传感器和电压传感器也会受到非线性负荷谐波的影响，从而导致传感器的可靠性下降。

对于电流传感器来说，谐波会引起其磁芯的饱和，产生额外的误差；对于电压传感器来说，谐波会使其输出不准确，从而影响计量精度。

三、解决方案1、技术措施无功补偿、滤波器和谐波抑制器是目前应用较为广泛的技术措施。

无功补偿可以改善电源电压的质量，减少谐波的干扰；滤波器和谐波抑制器可以降低谐波电流和电压，从而保证计量装置的正常工作。

2、设备选型在选用计量装置和传感器时，需要考虑其抗干扰能力和抗谐波能力。

抗干扰能力和抗谐波能力越好的设备，对谐波的影响就越小。

3、管理措施通过科学合理的电力管理，可以减少非线性负荷的影响。

例如，在设计电力系统时应考虑到负荷稳定性，并合理地配置负荷、电源和计量装置。

此外，定期维护和检测计量装置也是保证计量准确性的重要措施之一。

结论总体而言，非线性负荷谐波对计量装置的影响是不可避免的。

电力谐波对电能计量的影响及治理措施摘要：在我国电力系统中，因非线性用户负荷数量不断增加，向电网中注入大量的谐波，影响了电能计量，电力企业发展受到影响。

基于此，为提高电能计量的准确性，提高用户满意度，降低不必要的损失，文章探讨了电力谐波对电能计量的影响，并针对性提出治理措施，保障电能计量的准确可靠，推动我国电力技术向前发展。

关键词：电力谐波；电能计量；影响；治理前言随着我国电力行业的快速发展，一定程度上，电力谐波对我国电力企业的经济效益影响越来越大，并且，电力谐波还影响了继电保护装置、测量仪器、通信系统等的精确性。

其中，电力谐波对电能表计量的影响带来的隐患最大，因为，若电能表计量过快，将直接导致用户利益损失，甚至，电力企业因此损失电力用户；若电能表计量过慢，为电力企业带来损失[1]。

对此，为提高电能计量的精准性，应严格控制电力谐波的影响。

1、电力谐波产生的原因与危害1.1、电力谐波产生的原因近几年，电力网不断扩张，电力设备使用量成倍增长。

因为，电子元器件作为主谐波的主要来源，电力设备的增多，产生的电力谐波明显增长。

一般情况下，正弦基波电压，存在于非线性设备中，当电疗与电压波出现差异，电流波因此变形，电网的连通性影响，谐波因此产生。

谐波产生的主要来源有：逆变设备、整流设备、单相电力电子装置、变频设备、变压器群、高新技术产品中的电气元件等[2]。

1.2、电力谐波的危害（1）在电网运行中，一旦非线性电力用户向电网中注入大量谐波，电力系统中的谐波与基波相互叠加，波形发生畸形变化。

（2）在电动机运行中，当谐波的频率高于基波时，电动机会出现磁滞、涡流等，增大了电动机的能耗，甚至会导致电动机损耗与铁损。

（3）在变压器运行时，也会产生谐波，因谐波电流较小，变压器并不会出现发热、铁损情况。

然而，在变压器初启动的瞬间，会产生较大的谐波电流，谐波谐振的存在，放大电流影响，变压器寿命降低。

（4）当电力电容器应用时，电容器因其特殊性，极易受到谐波的影响，导致电容器运行故障甚至损坏[3]。

谐波对电能计量的影响及解决措施阐述摘要：电能计量在电力系统中发挥着重要作用，可以为电费的收取提供依据，电能计量的可靠性以及准确性直接影响电力企业以及用户的利益。

但是谐波会对电能计量产生较大的影响，进而影响电力企业以及用户的利益。

本文主要讲解谐波对电能计量的影响，提出一些解决措施。

关键词：谐波；电能计量；解决措施电力谐波问题主要由于电力电网中非线性负载的增加导致的问题[1]。

电力谐波的出现，还会增加线损，加速线路绝缘老化，导致电网中各个设备的工作效率降低，进而造成多种电力电网危害。

电力谐波还会对电能计量工作造成较大的影响，进而对电力用户以及电力企业的利益造成损伤。

因此，加强电力谐波的治理具有重要的作用，通过治理，有利于保障电能计量的准确性。

1 电力电网系统中的谐波源在电力电网中使用交流电，使用单一的工频频率的分量，因此，与单一频率不同的成分都会形成电力谐波[2]。

电力谐波在一般情况中为在非线性负载中正弦电压的加压造成基波发生电流畸变造成的。

谐波会污染电力系统，导致电能质量减低，还会导致附加损耗增多，严重影响电力系统的稳定安全运行。

因此，需加谐波源的分析，进而控制以及治理好谐波。

在传统电网中，网络结构比较简单，谐波源往往只有变压器，并且谐波的电流比较小，很难对电力系统造成较大的影响。

随着电力系统的快速发展，谐波源逐渐从变压器转变为各种电力电子设备。

在电网运行过程中，使用二极管，把交流电转变为直流电，或者通过桥式整流器，再转变电流，将直流电转变为交流电。

在工业整流设备以及电力开关中，存在滤波的电容器，会降低二极管的导通角，在使用中想要导通，必须在交流电的电流波的正弦波的最大值附近才能发挥作用。

在输入交流过程中电流波会出现严重畸形的情况。

在目前现代的电力电网中，谐波的主要来源在电抗器、变压器以及整流器中。

2 谐波对电能计量的影响2.1计算谐波功率在电力电网中，谐波出现后会形成谐波电流以及谐波电压，进而会出现谐波功率。

浅论非线性负荷谐波对电能计量的影响及其建议摘要：近年来，随着大量的非线性负荷的应用，整个电力系统无形中引进了大量的谐波，对电能计量的准确性产生了严重的影响，本文针对整数次谐波对电能计量的影响进行探索，通过对其试验，以期提出抑制其影响的方法和公平、公正的计量方式，避免国家和电力用户的损失。

关键词：电力谐波；非线性负荷；电能计量；影响一、试验方案为减小温度、湿度、电磁场等对测量值的影响，试验在校准试验室内进行，环境温度、湿度、磁场强度等参数满足电能表检定规程要求，以保证数据分析的正确性。

试验原理图如图1。

试验的方法是：由谐波发生器产生已知参数（次数、含量、初始角）的电压和电流谐波，并叠加于基波上，通过计量基波电能的电能表计量其基波电能w1，则能明确其谐波电能wh;通过改变谐波参数，观察感应式、电子式电能表和“基波表”计量的电能量，分析确定谐波对电能表计量的影响。

其中，基波/谐波电能计量是问题的关键。

由于普通电能表无法准确地计量含有谐波的电能，要确定谐波对电能表计量的影响量，必须设法准确测量基波电能和谐波电能，由于在试验中其谐波含量可以确定，因此，只要得到基波电能就可以推算出谐波电能。

无论是测量基波还是谐波电能，关键问题是实现基波和谐波分离，即在需要基波时，如何最大限度地抑制谐波，在提取谐波时，如何完全滤去基波。

将基波和谐波分离的常用方法是采用低通滤波器，采用低通滤波器虽能滤去高次谐波，但在截止频率附近的谐波很难完全滤去，而电力系统的电压和电流，特别是电流的谐波成分很丰富，二次谐波、三次谐波占的比重大，很难将它们完全滤去，而且所需元件数量较多，体积庞大，费用高。

目前常采用高阶有源滤波器，虽然其滤波性能大大提高，但是频率响应仍不够理想，对所提取的量有衰减。

基波电能计量设计方案的原理框图如图2。

谐波电能量亦可以用类似的方法获得，但必须要求积分芯片具有很宽的频率响应，因为电网中谐波次数、含量不确定。

由于滤波器的滤波特性是研制“基波表”（“谐波表”）的关键所在，数字滤波器采用了基于交流采样的全波傅氏算法(dft算法)，全波傅氏算法可以精确地提取基波或某次谐波，为减少计算量，实现多路采样滤波，本文采用递推dft算法，滤波效果良好。

谐波对电能计量造成的影响和解决措施探究摘要：近几年，伴随智能建筑快速发展和进步，作为建筑中典型的非线性负荷，电子设备会产生大量无功功率与谐波，严重污染了配电系统，导致电能质量大幅下降。

因此，重点分析谐波产生与影响，探讨有效的电能计量改进方法是具有重要现实意义的。

关键词：谐波；电能计量；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谐波对电能计量的影响2.1感应式电能表谐波功率主要由同次谐波电流与电压构成。

如果是正弦电压，且电流中含有一定谐波分量，则理论上不会产生谐波功率，但从研究结果上看，此时感应式电能表同样会出现计量误差。

如果是纯正弦电压，且电流的波形出现畸变，则由于磁路具有非线性特点，电压磁通没有伴随电压的变化出现线性变化，等效为附加一定谐波电压，同时与谐波电流发生作用，最终造成驱动力矩的产生。

非线性负荷谐波对计量装置的影响非线性负载是指当负载电流与电压之间的关系不再是简单的正弦函数关系时，即负载电流不再与电压成正比。

非线性负载会导致谐波产生，产生一系列不同频率的谐波波形，这些谐波波形会对计量装置产生一定的影响。

本文将探讨非线性负载对计量装置的影响，同时提出一些解决方案和建议。

非线性负载产生的谐波波形会对计量装置的准确度产生影响。

传统的计能器和电能表针对正弦波进行设计，但当负载产生谐波时，这些谐波波形可能无法被准确测量。

非线性负载会导致计量装置的读数出现偏差，无法反映实际的能耗情况。

非线性负载产生的谐波会对电能表的热效应造成影响。

谐波电流会在电能表内部产生附加损耗，导致电能表温升过高，从而影响电能表的使用寿命。

谐波电流还会引起额外的电磁干扰，影响电能表的准确计量。

非线性负载产生的谐波还会对电能表的数据传输和处理产生影响。

在谐波的影响下，电能表内部的数据处理电路可能无法正确地处理信号，导致计量数据的传输和处理出现错误。

这些错误可能会影响电能表的远程监测和管理，导致能源管理系统无法准确获取数据。

针对非线性负载对计量装置的影响，可采取以下一些解决方案和建议。

1.筛选具有良好的谐波抑制能力的电能表。

对于存在非线性负载的场合，应选择具有较好谐波抑制能力的电能表，以确保能够准确测量非线性负载所产生的谐波波形。

2.增加滤波器和谐波抑制装置。

在非线性负载较为严重的场合，可增加滤波器和谐波抑制装置，对谐波进行消除或抑制，以减少对计量装置的影响。

3.优化电能表的设计。

针对非线性负载的特点，可对电能表的设计进行调整，提高其对非线性负载的适应能力，从而提高计量装置的准确度和稳定性。

4.加强对非线性负载的管理和监测。

在实际应用中，对非线性负载的管理和监测十分重要，可采用在线监测系统对非线性负载进行实时监测，并进行合理的调整和控制。

非线性负载对计量装置产生了一定的影响，在实际应用中需要采取相应的措施来减轻这种影响。

非线性负荷谐波对计量装置的影响
随着现代电力系统的发展，非线性负荷正在逐渐成为一个重要的问题。

非线性负载会导致电网中的谐波产生，这些谐波会对电能计量产生负面影响，因此就需要对非线性负载对计量装置的影响进行详细的分析，以便防止计量误差。

首先，非线性负载引起的谐波会降低计量装置的精度。

由于谐波频率较高，因此可以穿过电能表或监测仪器的滤波器和变压器。

由于这些谐波不仅会影响采样的准确性，而且还会增加功率因数校正的误差，导致计量不准确。

此外，非线性负载造成的谐波无法同时测量，因此会导致计量异常，使得测量结果变得不稳定，甚至毫无意义。

其次，非线性负载产生的谐波还会导致计量装置出现饱和现象。

当计量装置测量的变量受到大幅度谐波干扰时，电能表或监测仪器的电流变得过于强大，使之达到甚至超过设备的测量能力。

这会导致计量装置饱和，无法测量精度更高的电量，并导致计量误差。

最后，机电设备的非线性负载还会影响电能系统的稳定性。

谐波对电网系统的影响可能不仅仅局限于计量装置，还可能影响其他部分的电气设备。

如果谐波随着负载变化而变化，就会导致振荡、噪音和其他问题，破坏系统稳定性和可靠性。

这会导致电网中的其他电气设备损坏和故障，对电网进行长时间的维修和恢复工作，增加成本，并减少能源的可用性，也会给社会带来便利。

综上所述，非线性负载对计量装置的影响是十分显著的。

其中谐波所产生的负面影响包括计量设备精度、饱和现象、热升高、系统稳定性的破坏等。

因此，电气工程师需要认真分析计量装置所需的工作条件和相关环境，并选择合适的设备，确保计量是准确和可重复的，并降低安全风险。

浅析谐波对电能计量影响一、引言随着电能计量技术的不断发展，计量精度和稳定性逐渐得到了提高。

但是，在实际应用中，电网中存在的谐波对电能计量的影响却不能忽视。

因此，深入研究和分析谐波对电能计量的影响，具有重要的理论和实际意义。

本文将从谐波的特点、谐波对电能计量的影响及其解决方法等方面，对谐波对电能计量的影响进行浅析。

二、谐波的特点谐波是指频率是基波的整数倍的交流电信号。

例如，在50Hz的交流电网中，2次谐波的频率为100Hz。

谐波信号与基波信号的频率之比称为谐波次数，用n表示。

谐波信号的重要特点是：其波形与基波波形不同，具有周期性，是高频成分，且谐波次数越高，波形越接近直线。

在电能计量中，谐波信号对计算和测量结果产生了严重影响，需要对其进行抑制和补偿。

三、谐波对电能计量的影响1.电能计量精度下降谐波会改变电网的电压和电流波形，导致电能计量中出现误差，影响计量精度。

尤其在非线性负载（如电力电子器件）工作时，其电流波形含有大量谐波。

这些谐波流会在电能计量中被视为有功功率，进而产生误差，影响计量精度。

因此，在进行电能计量时，需要对谐波进行补偿，以保证计量的精度和稳定性。

2.电表运行不稳定谐波信号具有高频成分，会产生电磁干扰，影响电能计量表的正常工作。

特别是在电力电子器件的非线性电路中，谐波干扰非常严重，会导致电表运行不稳定，运行故障增多。

3.啸叫现象在电力电子器件的非线性负载中，谐波电流会导致电力设备产生“啸叫”现象，如变压器鸣响，电容器振动等。

这不仅会给设备本身带来损坏，还会影响电网的供电质量和稳定性。

四、解决方法为了解决谐波对电能计量的影响，需要采取一系列措施，以降低电能计量误差和提高计量精度。

下面介绍几种常见的解决方法。

1.谐波滤波器谐波滤波器是一种有效的解决谐波干扰的方法。

其工作原理是在非线性负载上串联一个LC回路，滤除谐波信号。

通过谐波滤波器的作用，谐波信号的含量得到了显著降低，从而保证了电能计量的精度和稳定性。

试论电力谐波对电能计量的影响和对策措施摘要：本文以电力谐波概念作为切入点，简要分析谐波对电能计量的影响，以及当下电能计量方式的弊端，最后提出减少谐波危害的有效措施。

关键字：电力谐波；电能计量；影响；对策措施随着电力企业的发展，谐波对电网系统的危害越来越大，谐波污染成为了电力企业和用户亟待解决的问题。

电能计量是衡量电力企业经济效益的依据，而谐波功率的大小以及方向对电能表的误差有着一定的影响。

究其本质来看，无论是电力谐波还是电能计量的过程中，谐波功率也会属于其中部分，进而导致各个方面的经济利益受到影响。

因此，研究电力谐波对电能计量的影响，对减少其危害性有着重要意义。

一、电力谐波的概念阐述（一）电力谐波的定义根据谐波概念的来源来看，其实质上是一个声学词汇，上世纪末才逐渐在电力领域当中出现。

依据现行的相关国际标准来看，谐波其实就是单个周期量的正玄波分量，基波频率的整数倍就是其频率。

而按照傅里叶级数对周期性非正弦波的分解计算来看，只要大于一个周期基波频率整数倍的分量就是谐波。

另一方面，关于谐波的定义也伴随着其研究深入的开展更为广泛。

其中，一旦与工频频率分量有差异可以被业界称之为电力谐波，故而，间谐波、分数谐波和次谐波等说法也就此出现。

一般来说，正玹电压都是供电系统交流电压和电流中最为理想的一种状态。

其往往在两种非线性负载上施加。

其中之一便是电感、电阻和电容等无源元件。

而正玹电压呈现的是仙童频率的正玹波。

但如果是非线性电路时，电流将变成非正弦波，电压也会因此变成非正弦电压。

将非正弦电压通过傅里叶级数分解之后，会得出基波电流，一旦基波电流发生畸变就会产生谐波，因此，从某种意义上来说，谐波出现的原因是基波电流的畸变而引起。

（二）电力谐波的标准阐述在电网系统中，无论是电网本身还是用电设备，都会因为谐波电压和电流受到影响，甚至产生严重的危害。

就这种危害性问题的最佳处理方式无非是限制电网中的谐波电流流入，让其处于一种人工或者电脑可控的范围，进而保障电网进行供电的质量。

非线性负荷谐波对计量装置的影响随着电力系统的不断发展，电力负荷谐波问题日益突出。

非线性负载是电力系统中的一种典型谐波源，其对计量装置的影响也逐渐受到了人们的关注。

本文将对非线性负载谐波对计量装置的影响进行分析和探讨。

1. 计量误差增大非线性负载所引起的谐波会导致电流和电压的波形失真，使得计量装置的测量结果出现偏差。

特别是在高谐波扰动的情况下，会使计量装置的计量误差显著增大，给用户计量带来了一定的困扰。

2. 计量装置寿命缩短非线性负载谐波会引起电网中的谐波电流和谐波电压，导致计量装置内部元器件产生过大的热损耗，加速了设备的老化，缩短了计量装置的使用寿命，增加了维护成本。

3. 计量装置安全性降低由于非线性负载谐波引起的电网波形失真和电能计量装置内部元器件老化，使得计量装置的安全性受到威胁。

长期高谐波扰动的作用下，可能引发计量装置的故障，甚至造成电能计量系统的损毁，对电网的安全和稳定运行带来极大的隐患。

二、非线性负荷谐波对计量装置的解决方案1. 对非线性负载进行合理规划在设计电力系统时，可以通过合理规划和布置非线性负载，减少谐波的污染。

采用分散布置，减少单个非线性负载的影响范围，使得谐波扰动分散到整个系统中，降低了对计量装置的影响。

针对非线性负荷对计量装置的影响，应考虑在计量装置的设计中增加对谐波的抑制和滤波功能，提高设备的抗干扰能力，降低计量误差，延长设备的使用寿命。

3. 定期维护和检测对计量装置进行定期维护和检测，及时清除内部的灰尘和杂质，保证设备的正常运行。

通过检测分析，及时发现和排除计量装置中的故障，保证设备的安全性和稳定性。

4. 强化非线性负载的治理加强对非线性负载的管理和治理，采用各种谐波抑制技术，减少谐波的产生，降低对电力系统和计量装置的影响。

可以采用谐波滤波器、谐波抑制器等设备，使得电网中的谐波水平降低到合理范围内。

三、结语非线性负载谐波会对计量装置的精度、寿命和安全性造成一定的影响，因此应采取有效的措施进行治理和解决。