欧洲已具备谐波功率计量功能的电能表

随着现代电力电子技术的发展，非线性电力负荷在电力系统中大大增加，这些非线性的负荷会引起电网电压畸变，产生电网谐波污染。电子式电能表计量的电能等于基波电能加上谐波电能，对于产生谐波干扰源的用户，由于谐波电能的方向与基波电能方向相反，所以计量电能小于基波电能，既污染了电网又少交了电费；对于不产生谐波电能的用户，如果电网谐波严重，其计量电能会大于基波电能，反而要分担电网产生的谐波电能而多计费。因而对谐波功率电能准确计量这个问题日益突出。

欧洲已有具备谐波功率计量功能的三相0.01级标准表，建立了谐波有功功率、谐波视在功率的计量传递标准。美国的电能表自动校准系统，在任意波形谐波总含量30%以下，计量准确度为±0.005%～0.05%；高精度三相标准表在功率因数低于0.5 （相位角60°～90°）时，计量准确度为±0.02%；电能功率标准源能提供七种非正弦信号的无功功率计算方法。

我国目前引进的多功能电能表，大多代表目前国际上电能表技术的最高水平：比如现在应用的兰吉尔多功能电能表，具有高精度、长寿命、高速实时测量、谐波功率电能计量等特点。其0.2s级三相基波表具有分相的2～50次谐波有功功率计量功能。电能计量专用芯片采用低频滤波法计量谐波无功功率的三相计量。

国产多功能电能表中三相谐波表其有功电能计量为0.2s级，无功电能计量为0.5s级，基波和谐波有功电能计量采用实时积分法计算总有功电能，一般是通过快速傅立叶变换即FFT算法对采样信号进行谐波计算，提供基波、谐波电能量和谐波功率方向。(www.xing528.com)

有研究表明：采用基于IIR型Hilbert数字滤波法的谐波无功功率的测量，Hilbert数字滤波器具有良好的频率响应特性，数值计算简单，经计算的谐波无功功率与仿真实验结果只差0.02%，并具有谐波有功功率潮流分析功能。但FFT理论仍具有局限性，实际的电力负荷，除基波和整数倍频成分外，尚有间谐波存在，故仍需开发新的电能算法。

我国应尽快加强电能质量和电能计量标准建设，包括：基波、谐波功率电能计量标准的建设。（注：谐波污染程度暂定义为非基波视在功率与基波视在功率之比），对大工业户计量的特殊要求：应具有谐波、冲击负荷计量功能，功率越限报警功能及主变压器损耗计量、互感器合成误差补偿、电能质量分析等功能。发展谐波有功、无功、视在功率电能计量实用化产品，改进谐波下的功率因数计算方法，推进电能质量市场的建立与发展，为提高冶炼企业、电气化铁路、采用整流设备企业的电能计量准确度做好工作。