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文章标题：浅析谐波对电能计量的影响! c) N0 F" V( ?- _' J8 J' ]% J 文章标题：浅析谐波对电能, L1 j2 ^- w' d9 } & R( A1 h4 r8 H' X; i1 S 关键词：谐波 傅立叶变换 电能表+ ?1 J" y6 j% W ! Z5 j& Q" a* o" G
3 C5 _( `$ s+ a0 r G7 I* j 5 X$ V* ]/ {$ m4 M& ^ % I e( w% F+ B( T2 H ) c1 N/ y& r6 z6 K& d , Y+ |% Y u: s 4 ~9 e7 I1 @: D2 d4 ~5 {# p- H 电磁感应式电能表在原理上通过电磁感应元件来驱动机械计数装置，把电量值记录下来。它主要包括电磁元件、转动元件、制动元件、计数器等。下面就只有基波时的情况，对其主要的工作方式进行分析。* p* X0 a0 d2 _ 9 `3 o3 L: V- a% }7 Q+ j* Q 三相四线制和三相三线制电路中的瞬时有功功率分别为:* q, y( f/ [1 I/ w1 e ( |. ~: W' {) v. u 它们对应的接线方式如图1所示。不论三相系统对称与否，它都能正确计量系统的有功电量。 Y0 s- N6 [" F) Y/ |4 O# n ' e8 [2 W2 W9 a * x Q8 B: g4 m2 _6 J, h 图1 三相有功功率表原理接线图' }1 M1 G2 |( S: d 2 G) W$ x. x, ]: F- e 当今现场应用的无功电能表大都是在有功电能表的基础上采用跨相接线或移相90。的方法构成。7 B9 y7 S$ j, p# U2 J （1）跨相接线方式。其原理接线是在感应有功电能表的基础上，采用跨相连接的方法构成。三相四线制和三相三线制电路的瞬时无功功率分别为:% V6 ^: ^: p( r4 h" n 4 k- d$ f9 q* `6 c' ] 它们的原理接线如图2所示。这种接线仅适用于三相系统完全对称的情况，当系统不对称时会产生误差，且不对称程度越大产生的误差越大。: f o! s4 ?5 O' q: J4 m: {) b2 { 6 k! q& Y8 z/ [) G) e5 _ （a）三相四线接线图 （B）三相三线接线图: v, N2 M9 o1 ~; j. A( n# F% P/ [ ) Z+ ^! F9 c! d* t# y % h3 Z: H+ x4 r! } ! F6 p) P) g m6 K' w4 n 电磁感应式电能表产生误差的原因很多，在这里只考虑系统频率偏移和谐波的影响。# U8 c/ E( {& n g/ t/ S$ T1 h+ \ 0 c6 D% A; e, l7 O9 f$ v' p( t6 _ $ i D7 P, X9 g. B% V2 f) w & C( `" u O" z% e- f 2 傅立叶变换法用于电力系统的电能计量的提出& N" w9 G- I; f3 ]6 u7 y [+ q4 Z8 v 通过利用傅立叶变换法计算各次谐波分量，可以有效分析电力系统中的谐波。; x- n. }2 L( S, Z$ r5 @+ Q / T$ e9 g& R' v9 B* S; L2 @ a, G0 m- j: N% e M. g9 L- T / D' c3 P B0 |: Z 3 G8 y+ Y' x; p" u6 I 当d(t)满足“狄利克雷条件”时，根据傅立叶级数的收敛定理，d(t)可以表示为傅立叶级数形式:" i0 `2 a1 G: a. ^ 0 \% @! n/ f; j# F4 _ 1 N& u2 q( u* h5 O( L/ p8 B 所以, 对每个周期采样点数为N的离散采样系统, 几次谐波电压(或电流)的有效值、实部有效值、虚部有效值分别为:5 Z* _7 Q, t$ `1 d/ Q: n5 n* o( h5 W 3 u$ N6 e. I# `2 M) G# M 6 ~. p8 Z. d8 u# I* B/ B$ U 得到各次谐波电压（或电流）的有效值后，可得总电压（或电流）的有效值△为:( p( s" G$ Q& I: }8 l$ z 4 X8 {+ D3 l; h 式中M为谐波分析中分析到的最高次谐波的次数。$ O' l9 P: f T% T3 H5 M - @ v6 `1 U8 V3 ` 7 A1 \- h, O$ \ k2 y ( C( F) s' q$ N, _$ z1 c 1 h: w6 o z. o8 D& s+ r 9 o9 E! [% Z6 `$ ?. u8 p 4 c2 J- o4 N. U: D . y& i y3 e- k $ A, C: Y3 a1 x5 i 对三相三线制系统，整条线路几次谐波的复功率为:' q9 q ]: @7 G# [2 i" h: k( S 6 p; W! t! `0 t% g- E2 r! o C: @% f7 ~; l' C 0 U/ j: k/ k" u* G$ ], w& i 所以三相三线制系统整条线路的有功功率和无功功率分别为:5 c3 g+ H' U S) g7 J% J , q$ R. @9 N2 p( S+ f% _ " {$ D- r7 O5 L" p7 ?8 k& w0 P 前面讲到，电网中的高次谐波是由送变电及用电设备产生的，而高次谐波的产生是要消耗一定电能的，并且谐波功率在流经送变电设备和用电设备时也要做功，所以谐波也会产生有功功率和无功功率，并产生相应的有功电能和无功电能。从准确的角度来考虑谐振波产生的有功电能和无功电能也需要计算。2 O' f; G% L/ N0 u( }, l+ _ 3 N# l& t I) V$ U- R8 M6 I $ F( I! o" F3 U$ x B
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狗仔卡
发表于 2007-3-20 16:36:24
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