1 三次谐波对电能计最及中性线的影响
    近年来，电网非线性负载比重快速增加，一方面带来经济效益，另一方面也给电网造成严重的谐波污染。特别是建筑物中节能灯、调光灯、LED等非线性负载，其电子电路都需要用开关电源负责供电，由外部输人的交流220 V经开关电源转换成合适的直流电源（5-36 V）对末端电网影响更甚。因此，在大量使用LED灯或LED显示屏的场所存在以下问题。
    （1）供电电源都是经过单相整流，然后转变成各设备所需要的相应直流电源，单相整流产生很大的三次谐波注人电网，而三次谐波是同相位，在三相四线制或三相五线制中，三次谐波电流在中性线上叠加，中性线电流过大，导致中性线发热，温度上升易引起火灾。
    （2）由于三次谐波的存在，造成用电计量不准，非线性负载占比较大的用户，在低压侧设置计量表时，电能表计量值往往比实际用电少，造成同一配电线路上的总表计量值和分表误差加大，非线性用户谐波不但污染电网，还会少交电费。
    针对以上问题，有必要采取谐波治理措施，滤除三次谐波，减少电能计量的误差。

    2 三次谐波治理方法分析
    （1）采用传统的无源滤波器不适合单相整流电路类的非线性负荷，因为滤波效果较差，且会产生过大的容性无功，而非线性负荷不需要这些容性无功，会导致无功过补，这是电网所不允许的。
      （2）采用有源滤波器。有源滤波器检测线路上的谐波电流，然后发出正好抵消谐波电流的补偿电流。因此，有源滤波器仅能保证其安装位置的上游谐波电流很小，对于下游的线路没有任何效果。了解有源滤波器的特点，就可以知道怎样用有源滤波器解决三次谐波电流问题，即有源滤波器要安装在出现三次谐波电流部位的下游。例如：要解决某个配电箱三次谐波电流的问题，就要安装在这个配电箱的下游线路上。在实际中，常见到在变压器的下端安装一台有源滤波器，以解决变压器三次谐波电流的问题。通过以上分析可知，要解决所有三次谐波电流问题，必须在所有的分配电盘处安装有源滤波器，会导致成本较高。
    （3）采用专用的谐波治理设备。如针对LED灯、LED显示屏的谐波治理装置，针对三次谐波专门设计，是特殊磁路结构的磁性滤波器，由优质硅钢片组成的铁芯和绕组组成，安全可靠、使用寿命长，属于免维护类产品，不会出现谐振和过补现象，达到减少中性线电流和滤除三次谐波电流的目的。

    3 选择适当的电能计量方式
    针对电网存在谐波的情况，目前有3种电能计量方式。
    （1）基波计量方式。非线性用户的基波计量至少有2种方法。第一，非线性负载必须安装滤波器，滤除谐波后使电能计量仅计量基波有功功率，不计量谐波功率，这样可以计量用户实际消耗的电能。例如：国网福建石狮市供电有限公司研制的LED负荷专用谐波治理装置，既滤除了LED灯产生的三次谐波电流，又有效解决了电能表计量误差过大问题。第二，可采用特制的智能电能表，它可用软件、硬件的方法屏蔽掉非线性负载反送谐波，只计量基波。目前大多数采用硬件的方法，利用低通滤波器，通过合理的选择转折频率，获得理想的滤波特性。
    （2）全能量计量方式。该方法是计量基波和谐波的综合功率，是负载（谐波源）基波功率与谐波源向电网反送的谐波功率代数之和，用户计量值小于负载消耗的实际基波有功电能量，给供电企业造成经济损失。
    （3）谐波电能计量方式。谐波电能计量方式是宽频带电能表和工频基波电能表有机配合使用，分别计量基波功率和谐波功率，既可测量基波功率，也可测量谐波潮流大小与方向。

    4 典型LED灯负载电能计量案例
    在某超市一、二层均采用LED灯照明，并有一块8时的LED显示屏，其他负载为空调与一些辅助用电。LED负荷功率占总用电容量80％左右。在超市正常经营时，中性线电流是相线电流2倍左右。同时会造成电能表误差较大，达到42％左右。在安装了LED负荷专用谐波治理装置后，中性线电流大大下降，电能表误差降到了0.5%。

    5 结论
    若电网谐波电压符合GB/T 14549-1993《电能质量公用电网谐波》，谐波功率较小，电能计量仪表误差可忽略不计。对谐波比较严重的用户，不能采用全能量计量方式，否则会给供电企业造成经济损失，可采用分别基波电能计量和不同潮流方向谐波电能计量的综合电能计量方式。