現(xiàn)在電能計量應用管理的新技巧有哪些呢，應該如何同過這種方式來保護現(xiàn)在計量學的發(fā)展呢?本文從電能計量的問題以及決絕的方案中都做了充分的介紹。本文選自：《電工技術(shù)學報》,《電工技術(shù)學報》是由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來，以新觀點、新方法、新材料為主題，堅持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。電工技術(shù)學報內(nèi)容詳實、觀點新穎、文章可讀性強、信息量大，眾多的欄目設置，電工技術(shù)學報公認譽為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。電工技術(shù)學報并獲中國優(yōu)秀期刊獎，現(xiàn)中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。

　　摘要：比較適合于諧波污染較嚴重的供電系統(tǒng),如大中型電力用戶等。雖然這種新的電能計量方式的原理相對復雜,而且實際操作所花費的成本較高,但從理論上看,設計具體的計量方法時要突破所設計的方法是否可能測量或便于測量的束縛,首先要考慮它是否具有科學的根據(jù),要力求使計量方法準確合理。相信隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,本文提出的這種新的計量方式會越來越得到廣泛的應用。

　　關鍵詞：電能計量,電力工程,論文投稿

　　筆者通過對包括大型鋼鐵廠、軋鋼廠及電力機車牽引變電站等在內(nèi)的各種諧波污染較為嚴重的用戶進行實地調(diào)研和收集資料。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研的資料,建立非線性負荷的數(shù)學模型,并根據(jù)現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)和觀測點的實際情況,在實時數(shù)字仿真系統(tǒng)(RTDS)上進行現(xiàn)場模擬實驗,模擬觀測點的實際諧波情況,經(jīng)放大器將實際使用的感應式電能表和電子式電能表接入模擬系統(tǒng)進行電能計量,分析計量誤差,驗證相關的理論分析結(jié)果。

　　在完成上述研究和試驗后,根據(jù)理論分析、仿真實驗和RTDS模擬實驗的結(jié)果,得出如下結(jié)論:第一,研究諧波對電能表計量影響的重要依據(jù)是電能表的頻率特性,因此,電能表的頻率特性曲線的穩(wěn)定與否,在很大程度上決定它在諧波功率下對電能計量誤差影響的大小。[3]研究感應式電能表在諧波下的運行情況時發(fā)現(xiàn)感應式電能表接入電路后,電能表的頻率一旦發(fā)生變化,電能計量結(jié)果就會出現(xiàn)誤差。

　　在相關實驗分析的基礎上,發(fā)現(xiàn)以上問題主要是由如下幾方面的原因所造成的:一是電能表的頻率發(fā)生改變時,非純電阻的轉(zhuǎn)盤就會產(chǎn)生感抗分量,這樣就會引起轉(zhuǎn)盤的阻抗角和等效阻抗的改變,從而最終致使電能表的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變,以至于電能計量結(jié)果產(chǎn)生誤差;二是電能表頻率的改變會引發(fā)電流線圈磁通量的改變,而電流線圈磁通量的變化會導致電流線圈驅(qū)動力矩的變化,從而也最終導致電能表轉(zhuǎn)速的改變,進而產(chǎn)生電能計量誤差;三是隨著頻率的改變,電壓線圈磁通量也會發(fā)生相應的變化,從而使驅(qū)動力矩發(fā)生改變,電能表誤差也就會產(chǎn)生。第二,研究感應式電能表在諧波下的運行情況時發(fā)現(xiàn)當檢測信號的電流產(chǎn)生畸變時,隨檢測信號電流畸變程度的不同,電子式電能表在電能計量中會產(chǎn)生不同程度的測量誤差,但這些誤差相對較小,一般可以忽略不計;[4]當電流和電壓兩個信號的波形都偏離正弦波形而出現(xiàn)畸變時,對具有計量諧波功率功能的基于數(shù)字乘法器和時分割乘法器所構(gòu)成的電子式電能表的測量結(jié)果而言,其測量誤差在其允許的精度范圍內(nèi)。第三、兩種電能表誤差頻率特性的比較。實驗結(jié)果表明:隨著高次諧波的改變,感應式電能表誤差頻率特性曲線會發(fā)生明顯的變化,而且二者呈正相關的變化關系。而電子式電能表的誤差頻率曲線則隨著高次諧波的變化所發(fā)生的改變不明顯,即電子式電能表在電能計量中對諧波的影響具有較寬的頻率響應,而感應式電能表則達不到。

　　防范措施

　　從實驗的分析結(jié)果來看,采用計量基波的計量方式下電子式電能表的計量誤差和感應式電能表的計量誤差都比較大,[5]綜合各種因素,在計量基波的計量方式的基礎上提出了一種帶加權(quán)系數(shù)的、對基波電能及諧波電能分別計量的改進的電能計量方式,該計量方式能有效防范諧波對電能計量結(jié)果的影響。具體的計量公式如下:WCWCWCWFinFinFoutFout=?+11公式中,CFin為負載(線性或非線性兩種)吸收的諧波電能,CFout為負載產(chǎn)生的諧波電能,C1為基波電能。WFin、WFout、W1則分別為以上三個參數(shù)相應的加權(quán)系數(shù)。為了能有效防范諧波對電能計量結(jié)果的影響,以上三個參數(shù)相應的加權(quán)系數(shù)的設計應滿足以下條件:設W1為1;當01時,是對發(fā)出諧波電能的非線性負載用戶所進行的懲罰,有效保證電能計量結(jié)果的合理性。

　　基于上述計量公式,可以在電能計量結(jié)果的計算上有效避免線性負載因計量諧波電能造成的額外損失,而對于非線性負載,也不會因為計量負諧波而產(chǎn)生較大的電能計量誤差,而且基于該計量公式可以有效地通過經(jīng)濟手段采取相應的補償和懲罰,從而迫使用戶采取措施減小注入電網(wǎng)的諧波量,從根源上避免諧波對電能計量結(jié)果的影響。從對上述計量公式的分析來看,有效防范諧波對電能計量結(jié)果影響的改進辦法就是對基波能量和諧波能量分別進行計量。然而,在實際的操作中,由于對諧波能量和基波能量分別計量的成本較高。

　　本文研究諧波對電能計量的影響,得出在諧波情況下現(xiàn)有電能計量是否準確、合理的結(jié)論后,對目前電能計量中存在的問題提出合理的改進措施,將解決諧波對電能計量的影響,使電能計量的準確性問題,為發(fā)、供、用電三方的經(jīng)濟利益及交易的公平性提供技術(shù)依據(jù),有利于電力市場化。同時文中所提出的有效防范諧波對電能計量結(jié)果影響的改進的電能計量方式將為諧波條件下電能計量的合理性提供技術(shù)依據(jù),實現(xiàn)對產(chǎn)生諧波的用戶進行懲罰,有利于改善電網(wǎng)的環(huán)境污染,具有很好的市場應用前景。