２０１１年第３３期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ科教前沿０ 科技信息 谐波对电能计量准确性的影响 陈薇惟 （宁夏电力公司计量检定中心灵武检定站宁夏灵武７５０４００） 【摘要】论文从谐波对电能计量准确性影响和对电能计量合理性影响两个方面来研究谐波对电能计量的影响。这里所说的谐波对电能计 量准确性影响是指在谐波情况下．电能表能否准确计量流入电能表的所有有功电能。电能表的计数误差定义为电能表的读数与被测电能的真 实值之间的相对误差。 【关键词】电能计量；可靠度；精度；谐波；频响特性；波形畸变；谐波功率；负荷补偿 ０引言 电能表的频率特性是研究波形畸变对电能表计量影响的重要依 与波形对应变化．导致转矩不能与平均功率成正比而产生附加误差。 据．电能表频响曲线平坦与否．对它在谐波功率下计数误差影响很大。 存在谐波功率时．电能表反映的电能值Ｅ可以表示为 因此．研究感应式电能表在谐波下的运行情况，首先应考虑其频响特 性。 据电磁感应式电能表的工作原理．只有同频率的电压电流产生的磁通 相互作用才能产生转矩，畸变的波形通过电磁组件以后，由于磁通不 Ｅ＝Ｃ Ｅ，＋∑ 式中：式中 、 分别为基波和ｈ次谐波电能值，其符号可正可 负，由实际谐波潮流方向决定；ｃ。、 电能表所反映的与基波和ｈ次谐 １ 谐波对感应式电能表计量的影响 １．１感应式电能表的频响特性 发生变化时就产生附加误差．这主要有以下几个方面的原因： 波电能成比例的系数 对于感应式电能表，在通常情况下ｃ．仍然逼近理想值１；当ＴＨＤ （１）转盘并非是一个纯电阻，其中有感抗分量．当频率升高时，转 Ｃ．在１＋０．０５范围内。ｃ，稍微偏离１的原因有以下两 盘的等效阻抗及其阻抗角随频率的升高而增大，使电能表的转速变 在５０％以下时．点： 慢： （１）从上一节中的分析可知，即便输入电能表的电压或电流存在 （２）电流线圈磁通量随着频率的增加而减小，磁通的减小，导致驱 谐波分量时．作用于转盘的转矩仍有谐波分量．使电能表反映出谐波 动力矩减小，使电能表转速变慢．产生负误差； 有时是正值有时是负值．长时期的累计 （３）电压线圈磁通量随着频率的增加而减小，使驱动力矩减小，电 功率。这种谐波功率有随机性，电能误差较小 能表误差向负方向变化： （２）谐波的存在及其发热效应，会或多或少的影响电能表内某些 （４）负荷补偿力矩与频率成反比，频率升高时．补偿力矩减小，使 但在实际遇到的输入电压和电流的畸变情 电能表产生负误差．并且这种影响的大小随着负荷大小而变化．负荷 元件的磁、电和机械性能；况下．这种影响也很小 电流愈小影响愈大。 根据实验，ｃ＾偏离１的幅度主要取决于谐波功率产生的转盘转矩 虽然由于电流和电压工作磁通的减小也将带来制动力矩的减小． ｈ值越大、转矩越小、ｃ 也越 使电能表的误差向正的方向变化。但当频率偏离工频较远时．上述因 小于等值基波工频功率产生的转盘转矩，ｃ 一０．４，Ｇ ０．２８。 素将占主导地位．因此总的看起来当频率增高时．电能表将产生负误 小。当输入电压和电流的ＴＨＤ值都为２０％时，根据以上的分析可以看出．从电能计量准确性这个角度来考虑． 差。 当电压或电流波形中含有谐波．或系统中存在谐波功率时．感应式电 １．２单一谐波电压或谐波电流对感应式电能表计量的影响 不能够准确反映流人电能表的总能量。 当只有电压波形畸变或只有电流波形发生畸变时．按照谐波功率 能表计量存在较大的误差，的表达式可以看出．此时不能构成谐波功率 但是理论和实验研究表 ２谐波对电子式电能表的影响 明．这种情况下感应式电能表的计量也存在着误差 同感应式电能表的运行条件相似．从理论上讲．电子式电能表对 （１）当电压为正弦波。电流波形发生畸变时，由于磁路的非线性使 相应产生的误差也有差别。大量 电压磁通中出现与谐波电流磁通同阶次的分量．产生附加的驱动力 不同的被测信号的波形响应也不同．根据正弦函数的正交性，当构成功率的电压、电流两 矩。当电流畸变率增大时．感应式电能表的误差也随之增大且偏正。产 的研究结果表明，电子式电能表出现 生此现象的原因是电流谐波磁通对电流磁通分路的影响使基波电流 信号中只有一个产生畸变时．随畸变程度的不同．但误差不大，可以忽略。当电压、电流两信号波形都偏离正 工作磁通增大所致。但电流畸变率小于１０％时，电能表的误差在准确 测量误差．弦有畸变时。对基于数字乘法器构成和基于时分割乘法器构成的具有 度范围内。 （２）当电流为正弦波。电压波形畸变时．谐波电压磁通与电流磁通 计量谐波功率功能的电子式电能表的测量误差在其精度范围内 应当指出，在测量电能量时，电网电压、电流要经测量用互感器转 分量也产生附加力矩 在电压波形的基波上叠加单一谐波（３次或５ 次）且畸变率小于３０％时．附加力矩很小．电能表的误差仍在规定的范 换成弱电信号后才送人电能表．因此测量用互感器的准确度直接影响 如果测量用互感器存在非线性．当畸变信号 围内 相对的畸变电压中直流分量对电能表计量工频电能的准确度有 着测量结果的准确程度，互感器对各次谐波成分的转换比例就不一致．从而使 较大的影响（电压中直流分量含１０％时，误差可达４％），而电流中的 经过互感器时．被测信号发生变形。在这种情况下．测量误差会很大。研究发现。在波 直流分量影响则要小得多 形畸变情况下，互感器的波形变换误差随谐波次数的增加而非线性的 １．３谐波功率对感应式电能表计量的影响 偶次谐波的波形变换误差比奇次谐波更大。 感应式电能表只在工频附近很窄的频率范围且电压、电流为正弦 增大．有关文献指出０．５级或精度更好的电磁式电流（或电压）互感器． 波条件下才能保证最佳的工作性能 大量的研究结果表明．当系统中 ｋＨｚ以下的电压．具有较好的频率特性．幅 电压、电流波形因各种原因偏离正弦有畸变时，感应式电能表的测量 对于２ｋＨｚ以下的电流或ｌ值和角度差都能基本满足要求 准确度将下降 对于其它类型的电压互感器如电阻分压器．贝ｌｊ只适用于电压小于 这主要是因为在负荷上当基波电压电流不变而又含有谐波时，电 ｋＶ的谐波测量：纯电容分压器的误差主要由对地的杂散电容引起． 能表电压线圈阻抗和转盘阻抗都会变化．导致电压工作磁通和对应的 ｌ即波形不失真：但是对于电容式 电流磁通变化，从而影响电能表的计量精度。同时．当存在谐波电压与 与频率无关，因此可对谐波精确测量．谐波电流时，由谐波和基波叠加而成的电压、电流波形发生畸变，但由 电压互感器（ＣＶＴ），由于其电磁式电压互感器的等值电感Ｌ成非线 ｚＬ大小随运行电压和频率变化．因此ＣＶＴ的变比在不同的频率 于对应铁心导磁率的非线性．磁通并不能相应的成线性变化。根据电 性，在一定的频率下，还有可能产生谐（下转第２７页） 路原理．只有同频率的电压和电流相互作用才产生平均功率：同样．根 下差别很大。此外，科技信息 。科教前沿ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１１年第３３期 表２到２０１２年４月末的项目实际成本及完成工作量情况 序号 项目名称 项目前期开发费用 １ 勘察设计费 设备购置 １ 工艺设备 实际成本 完成工作量 计划完成工作量 ４３８ ４３８ ２１８０ｏ ２１４９１ ８ｌ％ １００％ １００％ １０ｏ％ ２ ３ ４ ５ 电气设备 压缩空气系统 水处理及消防系统 备品备件购置 工器具购置 总计 １３３ ６０ ５６ ６０ ｌ１ ２２２４９ ７３％ ７７％ ８９％ ９３％ １００％ ｌ０ｏ％ ｃ建材有限公司在工程项目竣工验收阶段需成立专门的竣工验 收小组，由工程部牵头，联合物业人员、监理工程师、勘察设计人员、施 工人员。对工程实物进行严格的实地验收．并请政府主管部门对验收 过程进行监督．只有经各方确认达到要求后．才填写工程质量检查报 告．递交建设单位审批．以降低项目投产后在质量投诉及工程设备维 修等方面的成本．维护公司形象和声誉 。 ５．２核对工程量 ｃ建材有限公司需坚持“工程量计算方法固定不变．工程内容以 实际发生为准”的原则．要求相关单位进行严格的工程量计算和校对． 而对于不合格的工程。监理单位和造价审核单位可以拒绝计量 ５．３办理竣工结算 ｃ建材有限公司需建立完善的财务会计审计制度．对项目实际成 本进行详细核算．以为项目产品市场价格的制定提供科学依据．以切 实提高本项目的经济效益．降低项目风险ｍ。 ６结语 通过本文的研究．本人对项目成本控制理论及实际应用有了深入 的认识，具体而言，可得出了以下一般性的结论： ６．１项目成本控制是项目成本管理的重要内容．其目的在于将项目 实施的实际成本控制在预算成本范围之内．以降低成本．实现项目经 济效益的最大化 ６．２项目成本控制必须始终坚持全面性、科学性、客观性、系统性、一 致性的基本原则，通过科学、合理的过程进行。以在保证项目质量的前 表３项目挣得值计算结果表 序号 项目名称 项目前期开发费用 ｌ 勘察设计费 设备购置 １ ２ ３ ４ ５ 一 实际成本 预算成本 挣得值 ４３８ ４３８ ４３８ 工艺设备 电气设备 压缩空气系统 水处理及消防系统 备品备件购置 工器具购置 总计 ２１４９１ ｌ３３ ６０ ５６ ６０ １ｌ ２２２４９ ２６５Ｏ０ １７０ ７３ ６ｌ ６２ １０．５ ２７３１４．５ ２１４６５ １提下尽可能地降低项目成本，提高项目经济效益。● 【参考文献】 ［１］池仁勇．项目管理．北京：清华大学出版社，２００９：１８７． ［２］刘萍．项目成本管理．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，２０１１：１５． 『３］孙慧．项目成本管理．北京：机械工业出版社。２００５：１６—１７． ［４］戚安邦．建设项目全过程造价管理理论与方法．北京：中国城市出版社，２００４． ［５］朱永明．基于全生命周期理论的房地产项目成本管理研究『Ｄ１．广州：华南理工 大学．２０１０． ｌ２４．１ ５６．２１ ５４．２９ ５７．６６ １０．５ ２２１９５．２６ 为一５ｌ１９．２４万元，小于０，进度绩效指标为０．８１，小于１，这说明项目的 （２Ｏ）：７９—８Ｏ． 进度滞后。这就要求本项目的实施单位及时采取相关措施，切实降低 ［６］娄强．浅谈工程项目成本管理．科学之友，２００７（５）：９１—９３． 『７］易靖阳．建设项目寿命周期成本管理现状分析及对策研究．金融经济．２００７ 成本支出，并采取加班加点、提高现有劳动的效率等方式，加快项目进 度，以促进项目的按时完工，顺利实现项目的预期经济效益。 作者简介：薛盛林（１９７４．６＿＿），男，汉族，山东淄博人，中国海洋大学管理学 院，项目管理工程硕士，研究方向为项目成本管理。 ５项目竣工结算阶段的成本控制分析 ５．１组织工程竣工验收 ［责任编辑：王洪泽］ 光谱分析技术及其用［Ｍ］．北京：科学出版社，２００６． （上接第１５页）水质指标之间的数学模型，并在此模型基础上，根据未 ［１］李民赞．鲍治宇．紫外吸收光谱法及其应用【Ｍ］．北京：中国科学出版社，１９９２ 知水样的光谱数据预测其相应的水质指标。由于其分析精度主要取决 ［２］黄君礼，于所建光谱模型的预测性能．目前提高水质光谱模型的预测精度已成 作者简介：郭红（１９７５一），女，汉族，宁夏银川人，１９９７年毕业于湘潭工学院 为该方法的研究重点。光谱法水质分析模型其核心是光谱数据的预处 化工工艺专业，工程师，现主要从事岩石矿物化学分析、水质分析、放射性分析。 理及处理后的数据与有机污染物浓度指标之 数学建模。 【参考文献】 ［责任编辑：王洪泽］ Ｉ上接第１８页）振，故ＣＶＴ不能用于谐波测量。 ［１］文俊，涂大石对负载与谐波及电能计量问题的分析ｆＪ］，电测与仪表，２０００，３７ （１２）：１２—１４． ３结束语 ［２］同向前，余健明，薛钧义．电网谐波电能损耗的计量方法叨．西安理工大学学 报，２００２，１８（２）：１８１—１８４ 电能计量是电网经济核算的依据．电能的计量精度关系到电力供 需双方的经济效益。在电力系统中的发、输、供过程中，电能计量，尤其 作者简介：陈薇惟（１９７９一），女，汉族，宁夏灵武人，２００１年毕业于宁夏广播 是高电压大容量的电力系统的电能计量是非常重要的一环。因为它不 电视大学电力系统自动化专业，助理工程师．现主要从事电能表校验方面的工 仅紧紧系着电力生产部门的安全经济运行和直接经济效益。而且还直 作。 接、间接的联系着整个国计民生的经济效益和社会效益。 【责任编辑：王洪泽］ 【参考文献】