基于小波变换的电力系统谐波电能计量研究.pdf

【基于小波变换的电力系统谐波电能计量研究】 电力系统的谐波污染是一个日益严重的电能质量问题，它源于电力电子设备的广泛使用，如交直流换流设备、电弧炉和家用电器等。谐波电流注入电网后，会导致电压和电流波形畸变，从而影响电能计量装置的准确性，尤其是电能表、电流互感器和电压互感器的读数。这不仅可能对电网的安全经济运行造成危害，还可能导致电力部门和用户之间的经济损失。 传统的电能计量装置设计基于工频正弦波条件，但在谐波环境下，其计量精度会受到影响。例如，谐波源用户吸收的基波功率中的一部分转化为谐波功率传送给电网，这导致了电能计量的不合理性。非谐波源用户因谐波的存在可能需要支付额外费用，而谐波源用户却可能因此少付费，这显然不公平。因此，研究谐波条件下的电能计量准确性并寻找合理的计量方法至关重要。 谐波对电能表的影响主要体现在两个方面：感应式电能表和电子式电能表。感应式电能表因其下降的频率特性，对谐波的计量存在误差，表现为基波功率与各谐波功率的部分矢量之和。电子式电能表虽然能更准确地计量基波和谐波电能，但由于将谐波与基波同等对待，其计量结果可能是基波电能与谐波电能的代数和，导致误差。 此外，谐波还会对电网关口计量装置产生影响，包括电压互感器和电流互感器。谐波的存在会导致这些设备的二次侧输出波形与一次侧输入波形不完全匹配，进一步影响整体计量的准确性。 解决这个问题的一种方法是采用小波变换技术进行谐波电能计量。小波变换能够有效地分离信号中的不同频率成分，从而精确地计算谐波电能。通过这种方法，可以定量分析谐波源向电网输送的各次谐波能量，为谐波治理和制定相应政策提供依据。 在实际应用中，基于Matlab平台进行仿真实验，可以验证小波变换在谐波有功和无功计量中的性能。通过这种方式，可以实现对谐波影响的量化，从而提高电能计量的准确性和公正性。 总结来说，基于小波变换的电力系统谐波电能计量研究旨在通过理论分析和仿真实验，探索减少谐波对电能计量影响的有效方法，以提高电能计量的准确性，保障电网的安全运行，并为谐波治理提供数据支持。