郭雄
（国网江西省电力公司赣西供电分公司江西新余338000）
摘要：在市场经济条件下，提高电能计量的正确性尤为重要。本文分析了电力系统电能计量的重要性，介绍了相关电力系统中电能计量方法，并重点对谐波电能计量算法进行了研究。
关键词：电力系统；电能计量；谐波
一、电力系统电能计量的重要性
电能是国民经济和人民生活极为重要的能源，电气化程度和管理现代化水平是衡量一个国家发达与否的重要标志。电力生产的特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门连成一个系统，不间断地同时完成。发、供、用电三方如何销售与购买电能、如何进行经济计算，涉及许多技术、经济问题。营业性计费的公正合理，涉及电业部门与用户的经济利益。提高电能计量的正确性，对发、供、用电三方都是十分需要的。
随着我国电力系统的改革，对电能计量工作提出了更高的要求，特别是从传统的计划经济向市场经济的转变，电能测量技术更为重要，需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。随着电力系统的发展，用电波动十分剧烈，峰谷差愈来愈大，计量系统在大幅度的工况变化中工作，使其计量误差增大，己成为电能计量不可忽视的问题。利用经济杠杆，实施分时计度并分时计价的电能计量方式，在一定程度上可以起到调控负荷、“削峰填谷”的作用，有利于电力系统的运行和发、输、配、用电设备的充分利用。
由于电力电子技术在各行各业用电设备中的采用，负荷向电力系统注入大量的谐波，引起电压、电流波形严重畸变。如何计算谐波电能急需解决的问题。
二、电力系统中电能计量方法
现行的电能计量方案是在发电机、网络交换关口处安装电能计量装置。电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其大小的装置，它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据，是保证电力市场能否正常运行的关键。
（一）确定电力系统关口的原则
目前，为考核地区线损率、网损率、上网电量、过网电量、购网电量、地区负荷及地区负荷率等指标，定义了产权关口、结算关口、协议关口、调度关口、线损关口和负荷关口等多种关口。这些关口的划分方法不一致，标准不统一，亦无审核机构。在管理上又各自为政，不能适应电网的发展。为了实施电网商业化运营，以经济核算替代指标考核，以表位法替代余量法管理线损，应统一标准，明确电量关口，划清网级电力市场的界面，规范管理。
规范电力系统关口的首要原则是：第一，以产权分界点为界限，建立网级电力市场界面，以达到统计电量、结算电费的目的，为商业化运营奠定基础；第二，以电量关口为基础，规范管理线损，消除“吃网损”的现象，公平分配网级电力市场公司的利益；第三，以适合于商业化运营的、规范化的经济方式核算。
（二）用户电能计量方法
对电能计量的方法可以分成以下几种类型：
1．传统手工型。这是最为古老的方式，采用的是“一家一表”模式，到一定时期由电力工作人员挨门挨户收取电费。这种方法的缺点是显而易见的，不但劳动强度大，而且不能对用电户进行统一管理。但是这种方法在我国的广大农村还在广泛的使用。
2．IC卡型。为了降低电力部门人员的劳动强度，采用了由用电户上电力公司购电这种方式。为此开发了新型的电能计量仪表一IC卡式电度表，采用预付费式，用户先用卡购电，然后才能使用。这种方式在城镇地区广泛使用。
3．自动抄表。自动抄表这种方式是近些年被广泛探讨和实现的一种方式，它是计算机技术和网络通信技术在电力部门应用的一个生动实例。它的基本实现模式是：电能用户的用电量通过计量仪表计量后，由采集器采集，采集器和通信网络相连，通过网络传输到电力部门的管理中心。目前采用的网络传输技术主要有光纤网络、电话网络、电力线载波网络、总线网络以及无线通信网等技术。自动抄表的发展方向和计算机网络的发展紧密相连，它的一个发展方向就是所谓的“三网和一”，即电力网、广播网、通信网和三为一，通过提供一个高带宽、大容量、高速度的网络将通信、数字业务、广播等结合起来。
4．集中管理。集中管理式自动抄表技术在可以进行集中控制的区域中应用，因为用电户比较集中，那么就可以采用先进的技术实现，并且可以提供更多的控制和管理功能。
三、谐波电能计量算法
为了区分谐波和暂态现象，根据傅立叶级数的基本理论，被变换的波形必须是周期性的和不变的。但是由于电力系统负荷是变动的，负荷的变动会影响系统中的谐波含量。在实际的分析中只要被分析的现象或情况持续适当的时间或周期，就可应用傅立叶级数变换。目前在计算电压畸变频率时，采用谐波电压（或电流）的平均有效值或平均总畸变率，其时间区段△t取3s，即取3s中的测量或计算的平均有效值或平均值。这里提出谐波电能计量方法，算法如下：
8．继续检测公共连接点处的谐波电流，若基波电流和谐电流保持不变，说明供电网络和用户负荷没有发生改变，此时谐波源分离的结果和上一次分析的结果相同。按照5和6计算功率，并累加电能，然后继续在此监测；否则执行9。
9．若基波电流和谐波电流都改变，说明用户负荷发生改变，而供电网络侧负荷没有发生改变。这时背景谐波保持不变，跳转到3执行，重新计算用户负荷；否则执行10。
10．若基波电流保持不变，而谐波电流改变，说明供电网络侧发生变化，利用，计算得到背景谐波，然后跳转到4；否则即为电流为零时刻，执行1。
通过上述过程，可以分离供电网络和用户各自产生的谐波，同时分别计量各自产生的电能，以便对谐波释放量超标者进行正确处罚，从而弥补了目前电子式和感应式电能表计量方法的缺陷，也是对目前已有的谐波电能让表计量方法的改进。
四、结论
当前，节能己经成为全社会关注的问题。如何改善供电网络的质量，提高电能效率，减少经济损失，是电力部门和用户共同追求的目标。由于、自身水平有限，文中提出的谐波电能计量算法在实际应用中还存在一定缺陷，望大家共同探讨改进。