谐波电流检测
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(4)、可变限值； (5)、实时获取数据； (6)、内置硬盘储存数据；
(7)、电压与电流输入接口彼此独立；
(8)、宽量程电流输入。
《电磁兼容检测技术与应用》
20
Yangtze Normal University
4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
测量系统
《电磁兼容检测技术与应用》
21
难点：
谐波电流测试的原理。
《电磁兼容检测技术与应用》
3
Yangtze Normal University
电磁兼容（ EMC）研究的频率是在射频范围，而对 于电网中的谐波一般是以 50Hz为基波，国家标准规定以 40次谐波为研究限制，即所研究谐波的最高频率是2KHz。
从这个意义上说，谐波不包含在电磁兼容范围内。
2、谐波电流的危害 • 降低系统容量如变压器、断路器、电缆等；
• 加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损
坏设备；
• 危害生产安全与稳定；
• 浪费电能等。
《电磁兼容检测技术与应用》
10
Yangtze Normal University
4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
现 行 标 准 主 要 有 国 际 标 准 IEC61000-2-2 、 IEC61000-2-4；欧洲标准EN61000-3-2、EN-61000-312；国际电工学 会的建议标准IEEE519-1992；中国 国家标准 GB/T14549-1993《电能质量 共用电网谐
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
电压输入、电流输入
《电磁兼容检测技术与应用》
22
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
谐波分析
《电磁兼容检测技术与应用》
23
Yangtze Normal University
了解谐波电流的危害；
了解相关的国际标准、国家标准及其要求；
掌握谐波电流测试的方法；
了解对具体样品进行谐波电流检测的步骤与判定方法。
《电磁兼容检测技术与应用》
2
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项目4 谐波电流检测
重点：
电磁兼容谐波电流检测技术的基本内容和概念。
谐波电流测试的方法；
谐波电流检测的步骤与判定方法。
Yangtze Normal University
电磁兼容技术与应用
电子信息工程学院 朱 斌
E-mail: 2489832893@qq.com
2014-2015 秋
《电磁兼容检测技术与应用》
Yangtze Normal University
项目4 谐波电流检测
目标：
掌握电磁兼容谐波电流检测技术的基本内容和概念；
波》。
《电磁兼容检测技术与应用》
11
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国际标准 IEC61000-2-2标准适合于公用电网； IEC61000-2-4标准适合于厂级电网； 这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐
波程度，它们规定了最大允许的电压畸变率THDv。
4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义 输入电流
由交流配电系统直接供给一台设备或设备的一个部
件的电流。
待机模式和休眠模式
一种无操作、低功耗的模式（通常在设备上以某种 方式指示出来），持续时间不定。
注：试验过程中，EUT在此种模式下的工作时间不应超过观测周期
的10%
《电磁兼容检测技术与应用》
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f (t )
t 0
T/2 t
1t
1t
(a)
f (t )
t 0 -t t T
1t
1 t
1t
f (t )
2
(b)
T -t t 0 t
1t
1t 1t
2
(c)
图 畸变波形的特征
《电磁兼容检测技术与应用》
9
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4.1 谐波电流检测的基础内容
对于额定电流大于16A的设备，应按照GB/Z17625.62003的要求；
《电磁兼容检测技术与应用》
14
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准
本标准的目的是：制定谐波电流发射限值，并为其他
设备发出的谐波留有适当的余地，可保证谐波干扰水 平不超过GB/T18039.3所规定的兼容性水平；
这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间 谐波”、“次谐波”等等说法。
《电磁兼容检测技术与应用》
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畸变波形可以用一组正弦函数来近似表示
图 用一组正弦波叠加来近似表示方波
《电磁兼容检测技术与应用》
但是由于谐波也是作为一种干扰客观存在，并且其
干扰形式与电源传导发射一样，都是考虑从设备反馈到
电网中的干扰，国际已经非常重视这个问题，我国在3C 认证中也把谐波作为一个强制条款来执行，因此，有必 要把谐波问题放在电磁干扰问题中一起研究。
《电磁兼容检测技术与应用》
4
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要满足的国家强制性标准。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003等同国际标准IEC 61000-3-2:2001； 为减少注入到公用低压供电系统中的谐波电流，规 定了在指定试验条件下，设备输入电流可能产生的谐波 分量的限值； 适用于准备接入到公用低压供电系统的每相输入电流 不大于16A的电气和电子设备；
ห้องสมุดไป่ตู้
本标准的要求和限值适用于电源输入端与电压为220/
380V、频率50Hz的供电系统相连的设备； 本标准的要求和限值也适用于电压为230/400V和240/ 415V、频率60Hz的设备，其他情况下的要求和限值 尚未考虑。
《电磁兼容检测技术与应用》
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纯净的交流源。无论负载情况如何，ACS 500N6 都可以保证输出失真率低于 0.1%
的正弦电压。即便负载发生变化，电压稳
定度也可以保持为 0.1%。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
无论在何种供电条件下，ACS 500N6 都能按照标准要求提供纯净、稳定的正弦 电压信号及频率。功率可达6000VA，依据EN/IEC 61000-3-2，EN/IE C 61000-3-3 和 JIS C 61000-3-2 标 准 ( 日 本 标 准 ， B- 机 械 ， C-电气，D-自动车)的测试要求，可对不超过16A的设备进行测试。 ACS 500N6 交流电压源具有过热、过流、过压和欠压保护功能。 EM TEST DPA 500N 系列谐波和闪烁分析仪可以经由RS232 接 口，通过测试软件 dpa.control 对 ACS 500N6实现远程控制。
4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
DPA-500N 认证级的谐波闪烁分
析仪，满足 IEC61000-3-2 IEC61000-3-3 标准。同时符合
IEC61000-4-7以及 IEC61000-4-15标准。 DPA-500N能连续记录所有测量数据。通过数字PLL，
矩形测量窗口能与供电频率的每一组10或12循环同步。宽
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义 产生的原因： 由于正弦电压加压于非线性负载，基波 电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有 UPS 、开关电源、整流器、变频器、逆变器 等。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
总谐波电流（THC）
2次~40次谐波电流分量的总有效值 总谐波电流=
2 I n
n2 40
部分奇次谐波电流
21次~39次奇次谐波电流分量的总有效值
部分奇次谐波电流=
2 I n
39
n 21, 23 《电磁兼容检测技术与应用》
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5
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义
严格地讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的 整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅
里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频 率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，
《电磁兼容检测技术与应用》
27
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
电路功率因数
电路功率因数是所测的有功功率与供电电压（有效
值）和供电电流（有效值）乘积的比。
有功功率
瞬时功率在一个周期内的平均值。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
谐波分析
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
闪烁分析
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义
“谐波”一词起源于声学。 电力系统的谐波问题早在 20世纪20年代和30年代 就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞 弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。 1945 年
J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐
波研究的经典论文。
《电磁兼容检测技术与应用》
3、系统的主要技术参数
一般数据
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
电路功率因数 有功功率
总谐波电流（THC）
部分奇次谐波电流 输入电流 待机模式和休眠模式 对称控制和非对称控制
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
2、系统的优点
(1)、完全符合IEC/EN61000-3-2、IEC/EN61000-3-3、JIS 61000-3-2 （日本标准）要求； (2)、符合 JIS 61000-3-2 版本 3 对于 Class A 的测试要求； (3)、符合 Class X 对于特殊测量的要求；
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003 由 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 于 2003年2月发布，2003年5月1日起开始实施。在CCC 产品认证中，取代 GB17625.1-1998 ，成为相关产品
量程的输入电流避免了量程切换引起的数据丢失。在闪烁 测量时，DPA-500N将自动选择内置闪烁阻抗。
《电磁兼容检测技术与应用》
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
用于谐波和闪烁测量的正弦电压。
按照标准要求，谐波和闪烁测试需要一个
Yangtze Normal University
4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义 对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正
负半周内，按相同方法操作的控制方法。
非对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正 负半周内，以不同方法操作的控制方法。
注意：在正常运行的环境中，一般不允许采用非对称控制和直接对
4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003对GB17625.1 -1998的主要变化：
标准的名称
术语的增减 设备的分类依据
测量数据的采样、处理
对测量设备的要求 某些产品的工作条件（如TV）
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(7)、电压与电流输入接口彼此独立；
(8)、宽量程电流输入。
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
测量系统
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难点：
谐波电流测试的原理。
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电磁兼容（ EMC）研究的频率是在射频范围，而对 于电网中的谐波一般是以 50Hz为基波，国家标准规定以 40次谐波为研究限制，即所研究谐波的最高频率是2KHz。
从这个意义上说，谐波不包含在电磁兼容范围内。
2、谐波电流的危害 • 降低系统容量如变压器、断路器、电缆等；
• 加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损
坏设备；
• 危害生产安全与稳定；
• 浪费电能等。
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
现 行 标 准 主 要 有 国 际 标 准 IEC61000-2-2 、 IEC61000-2-4；欧洲标准EN61000-3-2、EN-61000-312；国际电工学 会的建议标准IEEE519-1992；中国 国家标准 GB/T14549-1993《电能质量 共用电网谐
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3、系统的主要技术参数
电压输入、电流输入
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
3、系统的主要技术参数
谐波分析
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了解谐波电流的危害；
了解相关的国际标准、国家标准及其要求；
掌握谐波电流测试的方法；
了解对具体样品进行谐波电流检测的步骤与判定方法。
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项目4 谐波电流检测
重点：
电磁兼容谐波电流检测技术的基本内容和概念。
谐波电流测试的方法；
谐波电流检测的步骤与判定方法。
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电子信息工程学院 朱 斌
E-mail: 2489832893@qq.com
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项目4 谐波电流检测
目标：
掌握电磁兼容谐波电流检测技术的基本内容和概念；
波》。
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国际标准 IEC61000-2-2标准适合于公用电网； IEC61000-2-4标准适合于厂级电网； 这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐
波程度，它们规定了最大允许的电压畸变率THDv。
4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义 输入电流
由交流配电系统直接供给一台设备或设备的一个部
件的电流。
待机模式和休眠模式
一种无操作、低功耗的模式（通常在设备上以某种 方式指示出来），持续时间不定。
注：试验过程中，EUT在此种模式下的工作时间不应超过观测周期
的10%
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f (t )
t 0
T/2 t
1t
1t
(a)
f (t )
t 0 -t t T
1t
1 t
1t
f (t )
2
(b)
T -t t 0 t
1t
1t 1t
2
(c)
图 畸变波形的特征
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4.1 谐波电流检测的基础内容
对于额定电流大于16A的设备，应按照GB/Z17625.62003的要求；
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准
本标准的目的是：制定谐波电流发射限值，并为其他
设备发出的谐波留有适当的余地，可保证谐波干扰水 平不超过GB/T18039.3所规定的兼容性水平；
这时“谐波”这个词的的意义已经变得与原意有些不符。
正是因为广义的谐波概念，才有了“分数谐波”、“间 谐波”、“次谐波”等等说法。
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畸变波形可以用一组正弦函数来近似表示
图 用一组正弦波叠加来近似表示方波
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但是由于谐波也是作为一种干扰客观存在，并且其
干扰形式与电源传导发射一样，都是考虑从设备反馈到
电网中的干扰，国际已经非常重视这个问题，我国在3C 认证中也把谐波作为一个强制条款来执行，因此，有必 要把谐波问题放在电磁干扰问题中一起研究。
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要满足的国家强制性标准。
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4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003等同国际标准IEC 61000-3-2:2001； 为减少注入到公用低压供电系统中的谐波电流，规 定了在指定试验条件下，设备输入电流可能产生的谐波 分量的限值； 适用于准备接入到公用低压供电系统的每相输入电流 不大于16A的电气和电子设备；
ห้องสมุดไป่ตู้
本标准的要求和限值适用于电源输入端与电压为220/
380V、频率50Hz的供电系统相连的设备； 本标准的要求和限值也适用于电压为230/400V和240/ 415V、频率60Hz的设备，其他情况下的要求和限值 尚未考虑。
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纯净的交流源。无论负载情况如何，ACS 500N6 都可以保证输出失真率低于 0.1%
的正弦电压。即便负载发生变化，电压稳
定度也可以保持为 0.1%。
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
无论在何种供电条件下，ACS 500N6 都能按照标准要求提供纯净、稳定的正弦 电压信号及频率。功率可达6000VA，依据EN/IEC 61000-3-2，EN/IE C 61000-3-3 和 JIS C 61000-3-2 标 准 ( 日 本 标 准 ， B- 机 械 ， C-电气，D-自动车)的测试要求，可对不超过16A的设备进行测试。 ACS 500N6 交流电压源具有过热、过流、过压和欠压保护功能。 EM TEST DPA 500N 系列谐波和闪烁分析仪可以经由RS232 接 口，通过测试软件 dpa.control 对 ACS 500N6实现远程控制。
4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
DPA-500N 认证级的谐波闪烁分
析仪，满足 IEC61000-3-2 IEC61000-3-3 标准。同时符合
IEC61000-4-7以及 IEC61000-4-15标准。 DPA-500N能连续记录所有测量数据。通过数字PLL，
矩形测量窗口能与供电频率的每一组10或12循环同步。宽
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义 产生的原因： 由于正弦电压加压于非线性负载，基波 电流发生畸变产生谐波。主要非线性负载有 UPS 、开关电源、整流器、变频器、逆变器 等。
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
总谐波电流（THC）
2次~40次谐波电流分量的总有效值 总谐波电流=
2 I n
n2 40
部分奇次谐波电流
21次~39次奇次谐波电流分量的总有效值
部分奇次谐波电流=
2 I n
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义
严格地讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的 整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅
里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。
从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频 率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，
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4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义
电路功率因数
电路功率因数是所测的有功功率与供电电压（有效
值）和供电电流（有效值）乘积的比。
有功功率
瞬时功率在一个周期内的平均值。
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3、系统的主要技术参数
谐波分析
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3、系统的主要技术参数
闪烁分析
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4.1 谐波电流检测的基础内容
1、谐波电流的定义
“谐波”一词起源于声学。 电力系统的谐波问题早在 20世纪20年代和30年代 就引起了人们的注意。当时在德国，由于使用静止汞 弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。 1945 年
J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关谐
波研究的经典论文。
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3、系统的主要技术参数
一般数据
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1、术语和定义
电路功率因数 有功功率
总谐波电流（THC）
部分奇次谐波电流 输入电流 待机模式和休眠模式 对称控制和非对称控制
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
2、系统的优点
(1)、完全符合IEC/EN61000-3-2、IEC/EN61000-3-3、JIS 61000-3-2 （日本标准）要求； (2)、符合 JIS 61000-3-2 版本 3 对于 Class A 的测试要求； (3)、符合 Class X 对于特殊测量的要求；
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3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003 由 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 于 2003年2月发布，2003年5月1日起开始实施。在CCC 产品认证中，取代 GB17625.1-1998 ，成为相关产品
量程的输入电流避免了量程切换引起的数据丢失。在闪烁 测量时，DPA-500N将自动选择内置闪烁阻抗。
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
1、测试系统的特点
ACS-500N6
用于谐波和闪烁测量的正弦电压。
按照标准要求，谐波和闪烁测试需要一个
Yangtze Normal University
4.3 谐波电流检测的方法及过程
1、术语和定义 对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正
负半周内，按相同方法操作的控制方法。
非对称控制
是一种将控制装置设计成在交流电压或电流的正 负半周内，以不同方法操作的控制方法。
注意：在正常运行的环境中，一般不允许采用非对称控制和直接对
4.1 谐波电流检测的基础内容
3、谐波电流的测试标准
国家标准 GB17625.1-2003对GB17625.1 -1998的主要变化：
标准的名称
术语的增减 设备的分类依据
测量数据的采样、处理
对测量设备的要求 某些产品的工作条件（如TV）
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