电力谐波对电能计量影响的研究

摘要

随着电力电子技术在各工业部门和用电设备上的广泛应用，非线性负荷数量越来越多，容量也越来越大，谐波大量注入电网，使电力系统电压、电流波形发生严重的畸变。电能是国民经济与人民生活的主要能源，电能计量涉及发电、供电与用电三方的经济利益。在市场经济条件下，提高电能计量的正确性尤为重要。因此深入系统地研究谐波对电能计量的影响是十分必要的。　　该文首先论述了电能计量在经济结算和技术指标计算上的重要性，阐述了电力系统中谐波存在的普遍性及谐波的严重危害，由此说明研究谐波条件下电能计量的重要意义。通过查阅大量的国内外文献资料，该文在介绍了感应式和电子式两类电能表结构和工作原理的基础上，分析它们产生误差的原因。同时也对电能计量用的互感器和互感器二次接线所产生的误差进行分析。在谐波对电能计量准确性影响的理论分析中，把人们常常忽视的谐波对互感器的影响和谐波对互感器二次接线的影响都考虑进来。详细分析和论述谐波对整套电能计量装置的影响，从而更准确地说明谐波对电能计量的影响。　　在进行理论分析的基础上，利用实际的仪器设备在实际的环境中进行实验验证。对谐波对电能计量影响的研究，采用了先进的海仪电能表检定管理系统来完成。海仪电能表检定管理系统已经突破以前要每做一个数据都要重新进行人工接线的界限，它把所有工作都集成到电脑，由电脑自动完成，大大提高了实验的效率和准确性。　　研究结果表明,能反映实际电能并不等于就是合理的计量方式，该文详细探讨了电能计量方式和电费计算方式，得出一种比较合理的计费方式。该文还介绍了几种减少谐波对电能计量影响的措施，谐波源对系统的危害，造成的经济损失单从计费上补偿还远远不够，从工程设计开始及设备改进中采取各种消除谐波产生的措施，才是治理谐波污染的根本。

目录

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第一章绪论

1.1电力系统电能计量的重要性

1.2电能计量的发展和现状

1.2.1电能表的发展概况

1.2.2互感器的发展与现状

1.2.3电能表校验装置的发展概况

1.2.4电能计量的发展前景

1.3电力系统中的谐波问题

1.4谐波对电能计量影响的研究意义及其研究现状

1.4.1谐波对电能计量影响的研究意义

1.4.2谐波对电能计量影响的研究现状

1.5本文研究的主要内容

第二章电力系统电能计量装置的误差分析

2.1感应式电能表的工作原理与误差分析

2.1.1感应式电能表的结构与工作原理

2.1.2感应式电能表的误差分析

2.2电子式电能表的工作原理与误差分析

2.2.1电子式电能表的结构与工作原理

2.2.2电子式电能表的误差分析

2.3互感器误差分析

2.3.1互感器误差的定义

2.3.2互感器的误差分析

2.4二次接线误差分析

2.5本章小结

第三章谐波对电能计量影响的理论分析

3.1谐波的基本概念

3.1.1谐波的定义和性质

3.1.2主要谐波源

3.1.3电网谐波功率的计算

3.2谐波对感应式电能表计量的影响

3.2.1感应式电能表的频率特性

3.2.2单一谐波电流或谐波电压对感应式电能表计量的影响

3.2.3谐波功率对感应式电能表计量的影响

3.3谐波对电子式电能表计量的影响

3.3.1电子式电能表的有功计量方法及误差特性

3.3.2谐波情况下电子式电能表计量分析

3.3.3电子式电能表的频率特性

3.4谐波对互感器准确度的影响

3.4.1电磁式电压互感器

3.4.2电容式电压互感器

3.4.3电流互感器

3.5本章小结

第四章谐波对电能计量影响的实验

4.1实验条件

4.1.1实验软件

4.1.2实验用电能表

4.2实验方法

4.3电能实测值和理论值的计算

4.4谐波对电能计量影响的实验

4.4.1基波正弦实验

4.4.2叠加单一谐波功率对电能计量的影响

4.4.3叠加多次谐波功率时对电能计量的影响

4.4.4谐波功率方向对电能计量的影响

4.5本章小结

第五章电能计量方式的探讨和减小谐波对电能计量影响的根本措施

5.1电能表计量特性

5.2电能计量方式探讨

5.3电费计算方式探讨

5.4减少谐波对电能计量影响的根本措施

5.4.1采取有效措施抑制谐波

5.4.2加强对谐波的监测和管理

5.4.3采用先进的设备和计量方法

总结

参考文献

攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文

致谢