详细介绍
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电能计量是电网经济核算的依据，电能计量的精确性关系到电力供需双方的经济效益.
此外它还必然的联系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术指标的计算。
电能表是电能计量的核心部分和基本量具，其计量精度必然的联系到电能计量的准确度。
随着电力系统中接入了慢慢的变多的大容量换流设备和其它非线性负荷，谐波所产生的影响越来越突出。
而且非线性负荷工作时将给系统回馈谐波功率，使得电能计量的准确性和合理性直接受到影响。
当电表接入系统中时，电压磁通和电流磁通与转盘中产生的感应电流相互作用，在转盘上产生驱动力矩
为使得转盘能够有一个稳定的转速来正确反映一定的负荷功率，在转盘上附加一个永久磁铁，可以对转盘产生一个制动力矩
式中，hT为力臂，n 为转盘的转速，ΦT为穿过转盘的制动磁通，KT为制动力矩常数。
当MQ=MT时，转盘能够做匀速转动，此时能够获得转盘转速与负荷消耗电能的关系。设在末段时间T内，负荷功率不变，转盘转数为N。
式中，A为电能表常数，W为负荷在T时间内消耗的电能(kWh)，P为有功功率。电子式电能表的结构和工作原理：
电子式电能表从工作原理上可分为模拟式和数字式。乘法器是电子电能表的核心。
目前模拟式电能表主要是采用是分割乘法器，数字式电能表中采用的是数字乘法器。
将采样电压、电流相乘后相加，再乘以采样周期即为平均电能，在一个周期内，n越大则计算的电能越准确。
数字式电子电能表和模拟式电子电能表相比较就是必须装设A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号。
电能表的频率特性是研究在畸变波形下电能表运行的重要依据，电能表频率特性曲线平坦与否对其在谐波功率下计数有很大影响。
①感应式电能表的电能计量误差频率特性曲线呈迅速下降趋势，即感应式电能表在计量高频电能时，会出现误差;
②计量误差随频率的增高而增大，当频率为1000Hz左右时，误差超过-90%7;
由频率特性曲线能够准确的看出，相对于感应式电能表的频率特性曲线，电子式电能表的频率特性曲线比较平坦。
可近似的认为没有衰减，说明电子式电能表有着较宽的频率响应范围，所以电子式电能表基本能够准确的计量谐波功率而受频率增高的影响较小。
系统中的线性负荷吸收基波功率和谐波功率，而非线性负荷吸收基波功率并发出谐波功率。
所以，在计量线性和非线性负荷所消耗的电能时，谐波会造成最终计量和实际所耗电能不相符的结果。本文中没考虑无功功率，所以线路及负荷仅考虑电阻。
电网电源u(t)视为纯净的正弦电压源，线路电阻为Ro，箭头方向为基波功率方向。
令电源发出基波功率为P，线性负荷吸收的基波功率为P，非线性负荷吸收的基波功率为P，线路电阻吸收功率为Po，则由功率守恒定律可得:
令线性负荷吸收的h次谐波功率为Pth，非线性负荷吸收的h次谐波功率为Pnh，线路吸收的h次谐波功率为Poh。
由分析可知，电源仅向电网提供基波功率，不提供谐波功率，线性负荷及线路仅吸收谐波功率，则由功率守恒定律可得:
由式(7)可知，非线性负荷发出谐波功率，并由功率守恒定律可知，非线性负荷所发出的谐波功率由电源发出基波功率转化而来。
感应式电能表在谐波情况下计量线性负荷的功率为基波功率和部分谐波功率之和，计量非线性负荷的功率为基波功率和部分谐波功率之差。
而电子式电能表则无论是线性负荷还是非线性负荷，均准确的计量了两种负荷发出和吸收的谐波功率。
由于电子式电能表对谐波的准确计量，所以在条件相同的情况下，电子式电能表计量了更多的谐波功率。
①采用基波电能表只计量用户所消耗的基波功率。这种计量方式对于线性负荷用户来讲是相对公平的。
但是对于非线性用户来说，这种计量方式没有考虑到非线性负荷向系统发出谐波功率对系统造成影响。
并且使供电部门承受谐波所造成的损失，不能够对非线性用户作出相应的处罚，也没有使吸收部分谐波功率受到谐波影响的线性用户得到相应的补偿。
②采用频响较宽的电子式电能表计量。这种计量方式将用户所消耗的基波功率和吸收或发出谐波功率全部计入，最后相加得到用户所消耗的电能。
当所得谐波功率为正时，既表明负荷吸收谐波，所得谐波功率为负时，表明负荷发出谐波，以此为据来判断负荷吸收或发出的谐波功率，进行收费奖罚等等。
但具体谐波的功率方向大小得不到确定，不能够判断负荷从电网中吸收和向电网中发出的谐波各是多少，以至于所计量的电能并不能真正的反映出非线性负荷对电网所产生的影响。
当前我国在电能计量中实际使用较多的仍然是感应式电能表，但正在以很快的速度将感应式电能表更新为数字式电子电能表。
目前所采用的计量电能方式，在谐波情况下并不能准确反映被计量用户实际所消耗的电能，而谐波在电网中是广泛存在的，必须应用合理的技术方法来对现有的计量表计和计量方式来进行改进。
目前电网中存在大量的非线性用户，能够测量出用户向系统中发出的谐波功率，以及它们从系统中吸收的谐波功率，是准确计量的关键部分。
只有准确计量用户发出和吸收的谐波功率才能够准确对用户的用电水平和其对电网所造成的影响进行评价。
为了能够准确的计量用户吸收和发出的谐波，应该在电能表技术中引入谐波源的判断和识别技术，该技术能够更准确的计量谐波功率流向。
如功率潮流法、临界阻抗法、微分方程法、基于最小二乘法以及基于全球定位系统(GPS)等谐波源辨识方法。
应用这些谐波源辨识技术在电能计量中，则能够对用户所吸收和发出的谐波功率进行更准确的计量。
针对冲击性负荷，由于数字式计量表中所采用的FFT在时域中没有局部变化的能力，所以能考虑将具有良好时——频局部变化特征的小波变换应用在电能表中。
FFT 和小波变换相结合使用，可望更准确的计量冲击性负荷消耗的实际电能。
在谐波功率方向能够判断的基础上，应采用基波电能和用户吸收和发出的谐波电能分别计量的模式。
Q为用户所缴电费，W1、Wab、Wout分别是负荷消耗的基波电能、负荷吸收的谐波电能及负荷产生的谐波电能。
C1、Cab、Cout分别是负荷消耗的基波电能电价、负荷吸收的谐波电能电价及负荷产生的谐波电能电价。
此方式即考虑到将负荷所吸收和发出的谐波功率分别计量，进而达到计量结果的公平合理。
电网中的谐波问题是都会存在的，受计量表本身的技术限制以及计量方式不合理等因素的影响，目前的电能计量会产生不同程度的误差。
虽然新式的计量表诸如以DSP 为芯片或利用虚拟仪器设计的电能表在不断的推出，但其功能并不能完全满足谐波情况下准确计量电能的要求。
所以，为达到对用户准确计量的目的，应解决背景谐波、冲击负荷以及三相不平衡等对计量的影响问题。
另外，在电能计量中采用诸如谐波源检测辨识、小波变换等新技术，也有望进一步提升计量的精度。
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