电网谐波对电能计量仪表影响的研究

摘要

论文论述了电力系统谐波的基本理论，阐述了电力系统中常用负载的谐波发生机理以及谐波的存在对电力系统和负载的严重危害。 论文分析了感应式电能表的结构及其工作原理，提出了一种改进的基于磁路分析的感应式电能表的数学模型。通过计算分析和仿真分析，对感应式电能表的误差频率特性以及基波叠加谐波电能计量误差特性进行了详细探讨。 论文针对上述分析结论对电能计量方式进行了探讨。理论分析了线性负载和非线性负载吸收和产生谐波的原理。在全能量和基波能量计量方式条件下分析了不同谐波流向情况对感应式电能表的计量误差影响。提出了基波和谐波分别计量的计量标准，建议了对线性用户进行补偿性对非线性用户进行处罚性的收费方式。为平衡与合理发电、供电与用电三方经济利益提供了重要参考依据。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源及研究的目的和意义

1.2国内外在该方向的研究现状与分析

1.2.1谐波问题的提出及研究现状

1.2.2电能表技术的发展历程

1.2.3谐波对电能表电能计量影响的研究现状

1.3本文研究的主要内容

第2章谐波的理论研究

2.1谐波的定义及性质

2.1.1谐波的定义

2.1.2谐波的性质

2.2畸变波形的产生

2.3电力系统谐波的特性

2.3.1对称性

2.3.2相序性

2.3.3独立性

2.4谐波的数字特征

2.4.1畸变波形的方均根值平均值平均功率

2.4.2谐波含有率(HR)

2.4.3总谐波畸变率(THD)

2.4.4畸变波形的峰值

2.5本章小结

第3章常用负载的谐波分析

3.1日光灯电子镇流器电流谐波与线路功率因数分析

3.1.1输入电源整流电路电流波形畸变分析

3.1.2电路谐波分析与线路功率因数分析

3.2 PWM变频调速供电电动机的谐波分析

3.2.1电压型PWM变频器供电谐波分析

3.2.2变频调速异步电动机的谐波等效电路及谐波电流

3.2.3变频调速异步电动机损耗分析

3.2.4电动机谐波转矩分析

3.3本章小结

第4章感应式电能表的结构及计量误差分析

4.1感应式电能表的结构及工作原理

4.1.1感应式电能表的基本结构

4.1.2感应式电能表的工作原理

4.2感应式电能表的数学模型建立

4.2.1模型的假设条件和考虑因素

4.2.2基于磁路分析原理的感应式电能表频率误差特性模型的建立

4.2.3基波叠加单次谐波时感应式电能表频率误差特性模型的建立

4.2.4基波叠加多个谐波时对电能表计量电能的影响

4.3谐波对感应式电能表电能计量的影响分析

4.3.1感应式电能表的误差频率特性

4.3.2谐波对感应式电能表的影响

4.4本章小结

第5章谐波抑制及电能计量方式的探讨

5.1谐波抑制

5.1.1LC无源滤波器的设计

5.1.2 LC无源滤波器的实现

5.2电能计量方式的探讨

5.2.1线性负载和非线性负载分析

5.2.2谐波条件下感应式电能表计量误差的讨论

5.2.3两种能量计量方式

5.2.4电能计量对策研究

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢