功率計測諧波及其對電力系統(tǒng)的影響：

一、什么是諧波？

在電力系統(tǒng)中，交流電壓和電流的波形通常是正弦波形，即頻率為50Hz或60Hz的基波。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，電力負(fù)荷的非線性特性會導(dǎo)致在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)頻率高于基波的諧波電壓和電流，這就是諧波。

當(dāng)負(fù)荷的電流是非線性負(fù)載時，其電壓波形會失去正弦特征，從而形成具有多個頻率的諧波電壓波形。通常，諧波的頻率是基波頻率的倍數(shù)，例如，對于50Hz系統(tǒng)，第二諧波頻率為100Hz，第三諧波頻率為150Hz，依此類推。

諧波不僅會造成功率和能量的浪費(fèi)，還會對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性造成影響。因此，在電力系統(tǒng)中，諧波的檢測和控制是非常重要的。

二、諧波的影響

1. 對電力設(shè)備的影響

諧波會對電力設(shè)備產(chǎn)生以下影響：

（1）降低設(shè)備的運(yùn)行效率和壽命，使設(shè)備過早損壞。

（2）擾動測量與保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

（3）加劇電力系統(tǒng)的損耗，強(qiáng)化輸電與分配系統(tǒng)的電壓降。

2. 對電力質(zhì)量的影響

諧波會導(dǎo)致電網(wǎng)中出現(xiàn)以下電力質(zhì)量問題：

（1）電壓失真： 諧波電流和諧波電壓混合在一起，會使瞬時電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致電源電壓的失真，超標(biāo)的失真電壓會對電子設(shè)備造成直接的影響。

（2）功率因數(shù)下降： 諧波電流會造成功率因數(shù)下降，從而導(dǎo)致對在線性負(fù)荷電力系統(tǒng)產(chǎn)生更高的無效電功率需求。

（3）EMI（電磁干擾）影響： 諧波電流與電磁兼容性非常關(guān)鍵，會產(chǎn)生電磁場干擾，使通信和控制電路產(chǎn)生干擾，從而造成誤差或失敗。

三、如何測量諧波？

測量電力系統(tǒng)中的諧波，需要使用特定的諧波檢測設(shè)備——功率計。功率計可以使用許多不同的方法來測量諧波電流和電壓：

? 巨磁環(huán)：巨磁環(huán)測量的是電流，通過與通護(hù)線纏繞的巨磁環(huán)可以將電流轉(zhuǎn)換成電壓。然后，這些電壓輸入到功率計中進(jìn)行測量。

? 閉環(huán)霍爾傳感器：閉環(huán)霍爾傳感器可以快速測量電流和電壓，檢測頻率范圍廣，足夠用來測量諧波。

? 數(shù)字振蕩器：數(shù)字振蕩器可以提供高頻率的參考信號，在功率計中產(chǎn)生高精度的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，便于檢測高頻諧波信號。

? 數(shù)字濾波器：數(shù)字濾波器是通過濾波去除諧波信號的干擾。濾波之后，功率計能夠準(zhǔn)確地測量基波。

四、測量諧波時應(yīng)注意的事項(xiàng)

在進(jìn)行諧波測量之前，需要注意以下事項(xiàng)：

1. 選擇合適的功率計

不同的功率計具有不同的測量能力和精度，因此在測量諧波時應(yīng)選擇適合你的應(yīng)用的功率計。

2. 了解系統(tǒng)并預(yù)測諧波情況

在測量諧波之前，需要了解系統(tǒng)中存在的諧波，并預(yù)測諧波的可能出現(xiàn)的情況。

3. 確定測量點(diǎn)

需要確定測量點(diǎn)以及測量點(diǎn)的參數(shù)，在測量諧波時需保證測量點(diǎn)是合適的。

4. 確定測量參數(shù)

在測量諧波之前，需要確定測量參數(shù)。這包括：所需的精度、時間范圍、頻率響應(yīng)等參數(shù)。

5. 確定測量方法

在測量諧波時，需要確定測量方法。根據(jù)實(shí)際情況選擇巨磁環(huán)、閉環(huán)霍爾傳感器、數(shù)字振蕩器或數(shù)字濾波器等方法。

五、總結(jié)

在電力系統(tǒng)中，諧波會對設(shè)備的效率、穩(wěn)定性、可靠性和安全性產(chǎn)生影響。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要對諧波進(jìn)行測量和控制。進(jìn)行諧波測量時，需要選擇合適的功率計，確定測量點(diǎn)和測量參數(shù)，并根據(jù)不同情況選擇測量方法。諧波測量可以幫助維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，優(yōu)化能耗，減少損失。