谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分
谐波电能计算技术
一、谐波对电能计量的影响近年来, 随着工业的发展和科技的进步, 电力系统中接入了越来越多的大容量电力设备、整流换流设备及其它非线性负荷, 这使得电力系统电压电流波形发生严重畸变。
其原理是当正弦基波电压(假设电源阻抗为零) 施加于非线性负荷时, 负荷吸收的电流与施加的电压波形不同, 于是发生了畸变。
畸变的电流影响电流回路中的其它电力设备和负荷, 这些设备或负荷从电力系统中吸收的畸变电流可以分解成基波和一系列的谐波电流分量。
系统中的高次谐波对仪用电压互感器和电流互感器准确进行一二次侧变换造成一定影响, 即二次侧输出的波形不能严格地和一次侧输入的波形符合从而造成误差。
另外, 由于目前系统中的电能计量装置大多数还是利用电磁感应式原理的电能表, 在这种原理下设计的电能表是按基波情况考虑的, 通过电磁感应元件来驱动机械计数装置, 把电量值记录下来。
电网中谐波的存在,使得电压电流波形发生畸变, 但感应式电能表的铁磁元件是非线性的, 磁通并不能相应地线性变化, 即感应式电能表只有同频率的, 电压和电流产生的磁通之间相互作用才能产生转矩,畸变的波形通过电磁元件之后, 磁通不能随波形对应变化, 导致转矩不能与平均功率成正比而产生误差, 从而影响电能表的测量精度。
（1）谐波对仪用互感器准确度的影响谐波对电能计量的影响首先体现在仪用互感器上, 这是因为电能计量是针对经过电压互感器和电流互感器转换的弱信号进行的, 如果在转换过程中, 被计量的电信号波形发生了变化, 那么下一步的计量再准确也失去意义。
系统中高次谐波的存在, 要求仪用互感器具有理想的频率特性, 即变比恒定, 不随频率的改变而改变。
目前系统中应用的电磁式电流或电压互感器原来只用于对基波电压和基波电流的测量, 这些互感器对于工频下的工作特性和测量误差已被确定, 其变比误差和角误差能满足工程的要求, 但如果用测量基波的互感器测量谐波, 随着谐波频率的升高, 互感器受漏阻抗和涡流的影响也越来越大, 这时, 互感器对谐波信号的变换过程中误差也要增大, 从而降低了互感器的测量精度。
APF与SVG介绍
APF的基本结构
根据接入电网的方式，有源电力滤波器可以分为：
串联型 并联型 串-并联型
串联型APF的基本拓扑结构
串联型有源滤波器经耦合变压器串接入电力系统，如图所示， 其可等效为一个受控电压源，主要是消除电压型谐波以及系 统侧电压谐波与电压波动对敏感负载的影响。
并联型APF的基本拓扑结构
APF与SVG介绍
2014年9月
主要内容
1.有源滤波器(APF--Active Power Filter) 2.静止无功发生器（SVG—Static Var Generator） 3.APF与SVG的区别
有源滤波(APF--ACTIVE POWER FILTER)
谐波
谐波产生：当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波， 非正弦波电流在电网阻抗上产生电压，会使电压波形也变为非正弦波。 对非正弦波作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量称为基波， 频率大于基波的分量称为谐波。 谐波的危害：谐波电流并注入到电网中，使电网电压产生畸变，这种谐 波“污染”会对电网和用户产生严重的危害。高次谐波会造成电压波动， 闪变和三相不平衡等电能质量问题，危害电网的安全运行。
SVG构成框图
SVG的基本结构
SVG分为电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型，其电路基本结构如 图所示
电压型桥式电路
电流型桥式电路
SVG与APF的区别
APF
• 利用大功率电力电子 器件（IGBT），通过 电压源逆变技术产生 各次谐波电流，来抵 消谐波。同时能够补 无功调节三相不平衡。
SVG
• 利用大功率电力电子 器件（IGBT）构成一 个自换相变流器，通 过电压源逆变技术提 供超前和滞后的无功， 实现无功补偿。
1、高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变,另外相同频率的谐波电压和谐波电流要产生同次谐波的有功功
1、高次谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变，另外相同频率的谐波电压和谐波电流要产生同次谐波的有功功率和无功功率，从而降低电网电压，增加线路损耗，浪费电网容量，
2、影响供电系统的无功补偿设备，谐波注入电网时容易造成变电站高压电容过电流和过负荷，在谐波场合下，电容柜无法正常投切，更严重的请况下，电容柜会将电网谐波进一步放大。
3、影响设备的稳定性，尤其是对继电保护装置，危害特大。
4、谐波的存在会造成异步电动机效率下降，噪声增大；使低压开关设备产生误动作；对工业企业自动化的正常通讯造成干扰，影响电力电子计量设备的准确性。
????家用电器。
电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等，因具有调压整流装置，会产生较深的奇次谐波。
在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中，因不平衡电流的变化也能使波形改变。
这些家用电器虽然功率较小，但数量巨大，也是谐波的主要来源之一。
基波和谐波
什么是谐波？"谐波"一词起源于声学。
有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。
傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。
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。
到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。
谐波频率与基波频率的比值（n=fn/f1）称为谐波次数。
电网中有时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（Non-harmonics）或分数谐波。
谐波实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。
电工技术领域主要研究谐波的发生、传输、测量、危害及抑制，其频率范围一般为2≤n≤40一、1. 何为谐波？在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，从而产生谐波。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。
谐波可以I区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、1 4，6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为lOOHz，3次谐波则是150Hz。
21.供电系统中的谐波概述详解
供电系统中的谐波概述详解概述来源“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。
定义谐波 (harmonic wave)，从严格的意义来讲，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，这时“谐波”这个词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。
谐波产生的原因主要有：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。
泛音是物理学上的谐波，但次数的定义稍许有些不同，基波频率2倍的音频称之为一次泛音，基波频率3倍的音频称之为二次泛音，以此类推。
傅里叶级数法国数学家傅里叶在1807年就写成关于热传导的基本论文《热的传播》，向巴黎科学院呈交，但经拉格朗日、拉普拉斯和勒让德审阅后被科学院拒绝，1811年又提交了经修改的论文，该文获科学院大奖，却未正式发表。
傅里叶在论文中推导出著名的热传导方程，并在求解该方程时发现解函数可以由三角函数构成的级数形式表示，从而提出任一函数都可以展成三角函数的无穷级数。
傅立叶级数（即三角级数）、傅立叶分析等理论均由此创始。
1822年，傅里叶出版了专著《热的解析理论》（Theorieanalytique de la Chaleur ，Didot ，Paris，1822）。
这部经典著作将欧拉、伯努利等人在一些特殊情形下应用的三角级数方法发展成内容丰富的一般理论，三角级数后来就以傅立叶的名字命名。
浅谈电力谐波对电能计量影响
浅谈电力谐波对电能计量影响【摘要】文章首先介绍了电能计量受谐波的影响机理，详细分析估算谐波功率，最后探讨电能计量受电能计量装置的影响。
【关键词】谐波；电能计量；谐波功率；影响引言谐波对电能计量的准确性和合理性有极大的影响。
采用分别计量基波电能和谐波电能，记录谐波电能方向的计量方式是比较合理的。
研究谐波对电能计量的影响，检验在谐波情况下电能计量是否依然准确、合理以及找到一种对供、用双方都合理的计量方式具有重要的现实意义。
1.电能计量受谐波的影响机理电能计量受电力谐波的影响表现为：电力谐波有功功率不等于零与计量装置相应谐波功率。
电能计量也受到CVT（电容式电压互感器）频响性质影响。
因此，电能计量受谐波的影响研究可从电能设备的频率性质与评估谐波功率入手。
1.1 谐波源负荷功率在公用电网中，谐波源用户的谐波电能相对独立，和其他用户无太多关系，仅与供电网络、谐波源自身性质相关。
因此，本文以系统谐波源用户唯一为系统假定现实，在用户接入前，谐波源的供电母线电压应为标准正弦波，图1、图 2 为供电系统和其等值图。
图中，电网向谐波源用户供给的功率为P，实际的谐波源用户的有功功率消耗为，P1谐波有功功率的转化耗费的基波有功功率为P2 。
那么，P=P1+P2为电网向谐波源用户供给的基波总有功功率，另外，将P2转化为Ph 注入电网。
设定流入母线的功率为“﹣”，流出母线为“﹢”。
母线接受谐波源电流，电网等值阻抗为负载，流入母线的功率即为负。
P1+P2+Ph为总的谐波源负荷功率，值小于P1+P2。
因电网会受到Ph谐波功率损害，因此，在电网受到谐波源用户污染时，电量也可能被少计。
式中，电网受谐波源的h 次谐波电流注入为Ih，母线上的谐波源出现的h 次相电压（谐波电压）为Uh，公用电网与谐波源用户相连接位置的谐波等值电阻为Th，谐波电流与谐波电压的夹角为，取值为90° -180°。
用户1 用户n 谐波源用户用户1 用户n 谐波源用户图l典型供电系统图图2供电系统等值图表1h h2 17 30 5 9.0 123 16 20 6 3.0 104 6 15 7 4.5 81.2 非谐波源用户功率分析因为存在母线谐波电压，那么+为非谐波源用户功率，且。
什么是谐波及谐波的危害
什么是谐波?谐波的危害一、谐波1. 何为谐波?在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶（M.Ｆｏｕriｅr）分析原理证明,任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率,幅度与相角。
谐波可以区分为偶次与奇次性,第３、5、7次编号的为奇次谐波，而2、４、６、8等为偶次谐波，如基波为５0Hｚ时,２次谐波为l00Hz，３次谐波则是1５0Hz。
一般地讲,奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。
在平衡的三相系统中,由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。
对于三相整流负载,出现的谐波电流是6n±1次谐波,例如5、7、11、１3、１７、19等，变频器主要产生5、7次谐波。
“谐波”一词起源于声学。
有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。
傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。
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。
ﻫ到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。
70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。
世界各国都对谐波问题予以充分和关注。
国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
ﻫ谐波研究的意义,道德是因为谐波的危害十分严重。
谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。
谐波电压和谐波电流
谐波电压和谐波电流谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的现象，它们对电力设备和电网运行产生了很大的影响。
本文将从谐波的定义、产生原因、对电力系统的影响以及谐波的控制方法等方面进行论述。
我们来了解一下什么是谐波。
谐波是指频率是基波频率整数倍的电压或电流成分。
在电力系统中，基波频率一般为50Hz或60Hz，那么谐波频率就是50Hz或60Hz的整数倍。
谐波电压和谐波电流的产生主要源于非线性负载，如电弧炉、变频器、电子设备等。
这些非线性负载会引起电压和电流的畸变，产生谐波成分。
谐波电压和谐波电流对电力系统的影响是多方面的。
首先，谐波会导致电力设备的损坏。
谐波电流会使变压器、电动机等设备产生热损耗，加速设备老化，降低设备的可靠性和使用寿命。
其次，谐波还会引起电力系统的电磁干扰。
谐波电流会使仪表计量误差增大，影响电能计量的准确性。
此外，谐波还会导致电力系统的电压波动增大，造成电压不稳定，影响电力质量。
最后，谐波还会产生电磁辐射，对周围环境和其他电子设备产生干扰。
为了控制谐波的影响，我们可以采取以下几种方法。
首先，可以采用滤波器来抑制谐波。
滤波器是一种能够选择性地通过或阻断特定频段信号的电路。
通过合理配置滤波器，可以有效地抑制谐波电压和电流的传播和扩散。
其次，可以采取谐波抑制器来降低谐波。
谐波抑制器是一种能够产生与谐波相位相反的谐波电流，通过与谐波电流叠加抵消谐波的方法来降低谐波水平。
再次，可以采用合适的电力设备来减少谐波的产生。
例如，使用低谐波的电动机、变压器等设备，可以有效地降低谐波水平。
最后，可以通过合理的电网规划和设计来避免谐波问题。
例如，合理配置电力设备的容量和数量，减少电网的负荷率，可以降低谐波的产生和传播。
总结起来，谐波电压和谐波电流是电力系统中常见的问题，会对电力设备和电网运行产生不利影响。
为了降低谐波的影响，我们可以通过滤波器、谐波抑制器、合适的电力设备和合理的电网规划等方式来控制谐波。
这样可以保证电力系统的正常运行，提高电力质量，减少设备损坏和电磁干扰，确保电能计量的准确性，同时也保护了环境和其他电子设备的安全和稳定性。
电能质量评估规范
电 能 质 量 评 估 规 范曹根发南京供电公司，南京市中山路251号，210008Power quality technology assessment specificationCao GenfaNanjing PowerABSTRACT:This paper expands the methods and specifications to assess the supply power quality，at the same time, the key points which should be paid attention to when assessing the sensitive or pollutive consumers. At the end, the methods how to calculate and analyze and the conception of expert software are explained.KEY WORD:assessment specification; national standards; sensitive consumer; pollutive consumer; expert software摘要：本文主要介绍供电电能质量评估方法和规则，对敏感用户及污染源用户评估时的注意事项，并介绍了相应的计算和分析以及对专家分析软件的构思。
关键词：评估规范；国标、导则;敏感用户；污染源用户；专家软件1目的和意义随着改革开放的深入和市场经济的发展, 电力已完全商品化了，电能质量是这个商品的重要技术指标。
它涉及到发、供、用三方面的利益。
高品质的电能质量，对保证电网和用户电器具的安全经济运行、各种产业的正常生产、产品的质量以及提高人民生活水平都具有非常重要的意义。
电能是一种特殊商品，不能储存，而由发、供、用三方同时组成，并由用电量决定发电量与供电量。
电网谐波的危害及抑制技术的综述
轰蚕弘裂副m m电网谐波的危害及抑制技术的综述李少坤(广东电网揭阳普宁供电局广东普宁515341)[摘要】公用电网中的谐波(即谐波电流和谐波电压)，是对电网环境非常严重的污染这就要求电力监控设备能够及时准确地对电网谐波分量进行监测。
主要运用文献资料法，查阅人量有关资料．分析电网谐波的危害，总结了电网谐波的抑制技术，希望对电嘲谐波能进一步进行治理．[关键词]电网谐波危害抑制技术中田分类号：TM7文献标识码：A文章编号l1671--7597(2008)1120014--01一、对电用蕾破的认识供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了得到与电嘲基波频率相同的分量，还得到一系列大于电网基波频率的分量．这部分称为电网谐波。
谐波频率l孑基波频率的比值(n=f n／f1)称为谐波次数。
电嘲中有时也存在非整数倍次数，称为非谐波或分数谐波。
谐波实际上是一种干扰量，使电网受到污染。
[1J电力系统中存着各种各样谐波源(谐波源是指向公用电网注入谐波电流或公用电网中产生谐波电压电气设备)，特别是变流装置等设备。
高频谐波电流常常会产乍意想不到的问题：会使变压器、电缆和其它电力元件产生附加热损耗；造成控制、保护和测量系统的功能异常，通信和数据网络也因此受到谐波干扰。
应该注意，电力系统所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形．电嘲暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴。
电网谐波分析需要采集的数据包括三相线路的电压、电流共6个量(对于每条输电线路)。
在以往的开发过程中采用M A X l97进行数据采集。
我囊}l登■明蕾蕾■日肿l锵●●■■■●压鲁醴f-懈鲁膏●嘲oi函ImIW(IrJ㈣■诜融‘O●‘Ot4们必须把电嘲中的电压总谐波畸变率及各次谐波含有率控制在有效的范围内，保证供电质量，使接入电网中用户的各种用电器免受谐波危害，保持正常工作。
限制谐波注入电网的谐波电压，防止其对发供电设备的影响．保证电网的安全经济运行。
谐波与谐波阻抗
4.1 概述
谐波定义
供电系统谐波的定义是对周期性非正弦电量进行傅立叶 级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，还得到一 系列大于电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。谐波 频率与基波频率的比值（n=fn/f1) 称为谐波次数。电网中有
时也存在非整数倍谐波，称为非谐波（ Non-harmonics) 或
造成电网功率损耗增加，线路和设备过热； 引起变电站局部的并联或串联谐振，造成电力设备 损坏； 造成继电保护和自动装置误动作； 增大磁场干扰，影响电子仪表和通信系统的正常工 作，降低通信质量。
国外电力专家对谐波标准的认识
(1) 谐波标准制定受经验影响，各国的经验都是在 谐波问题长期研究和治理过程中逐步积累的，各国形成 谐波标准时考虑的因素也是多样化的，很少有标准是完 全建立在对系统特性的详细理论研究基础上，所以标准 在形式上大多是趋于经验和保守的。 (2) 各国在制定谐波标准时，充分考虑了本国电力 系统的特殊性以及多种关注因素。不同国家的标准，例 如英国和新西兰标准，存在较大差异也是正常的。 脱离各国背景，评论不同国家标准优劣是没有意义 的;同样,不了解本国实际情况套用他国标准也是不妥的。
区分了基频和非基频分量（总谐波）
三相三线制电力系统没有中性线电流，有效三相电压和 电流的计算表示为
2 Ua Ub2 U c2 Ue 3 2 Ia Ib2 I c2 Ie 3
三相三线制电力系统与无法采用人为中性点来测量相电压， 则有效三相电压可以用相间电压方均根值计算
2 2 2 U ab Ubc U ca Ue 3
在电气化铁道谐波评估方面，我国电力和铁路部门长期以 来存在较大争议。 综合考虑国内外经验，我国铁路专家认为对电气化铁路 谐波考核应主要针对谐波电压，采用总量控制方法，以电铁
谐波知识
谐波知识一、谐波的定义谐波是指电压中所含有的频率为50HZ正弦基波的整数倍的电量，50HZ称为基波频率，大于基波频率3倍=150HZ的波称之为三次谐波，基波频率5倍250HZ 的波称之为五次谐波，以此类推。
不管几次谐波，他们都是正弦波。
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，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。
二、谐波的产生产生的原因：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、中频炉、电焊机等。
用傅立叶分析原理，能够把非正弦曲线信号分解成基本部分和它的倍数。
在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。
当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。
由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性，电力系统的某些设备如功率转换器比较大的背离正弦曲线波形。
谐波电流的产生是与功率转换器的脉冲数相关的。
6脉冲设备仅有5、7、11、13、17、19 ….n倍于电网频率。
功率变换器的脉冲数越高，最低次的谐波分量的频率的次数就越高。
其他功率消耗装置，例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。
在供电网络阻抗( 电阻) 下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。
在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z的乘积。
次数越高，谐波分量的振幅越低。
只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。
也有可能，谐波分量通过供电网络到达用户网络。
例如，供电网络中一个用户工厂的运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。
三、谐波的来源谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。
试论谐波对电能计量的影响分析
２ ． 谐波 影响 下的 电能 计量 误 差
Hale Waihona Puke 中图夯类号： Ｔ Ｍ ９ ３ ３ ． ４
文献标识码： Ａ
文章编号： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ７ — ０ ３ ３ ４ — ０ １
１ ．箭 育
流， 并计算 出对应 功率 ， 因此这 种 电能 表是名 副其实 的基波 电能表 。 谐 波电压 与 谐波 电流产 生的谐 波功率 属于非 线性负荷 ， 不 能对基 波 电能表 产生 影响 ， 因此 ， 使用 频率 陡降的 电能表也就 弥补 了全 电子 式 电能表 的弊 端 ， 真 正做到 了 电能计 量 与实 际使 用值保 持 一致 。
出现正 比关 系［ ２ １ 。 总而 言之 ， 电路 中出现谐 波 时 ， 电磁感 应式 电能表 计量 的 电能
计量就 可 以很 好地 区分 基波 电能和谐 波 电能 ， 而且 还能对 不同传 导方 向的谐 波
所产 生的 电能进 行分 别计量 ， 最 大程 度的 减少 了 电能计 量误 差 。 使 用分频 技术
制作 的电能表 进行 电能计量 可便 于供 电企业对 不 同供 电用户 进行 区别收费 ， 对 产生 非线性谐 波耗能 的用户 加收相应 的补偿 费用 ， 对只产 生基波 耗能 的用户 给 予适 当的奖励 性 电费 。 这样 的措施 很好 的保 障 了电力企 业的经济 效益和 用户 的 利益。 由此 可知 ， 在谐 波环境 下使 用分频 技术 制作 的 电能表进 行 电能计量 是 非
谐波短路和谐波开路
谐波短路和谐波开路
首先，让我们了解一下谐波的概念。
在电力系统中，谐波是指
频率是基波频率的整数倍的电压或电流波形。
谐波通常由非线性负
载（如变频器、整流器等）引起，它们可能会导致电网中出现谐波
电流和谐波电压。
当谐波电流和谐波电压达到一定程度时，就会出
现谐波短路和谐波开路的问题。
谐波短路是指在电力系统中由于谐波电流过大而导致的短路故障。
这种情况下，电流的频率和基波频率相同，但幅值较大，可能
会导致设备过载、绝缘损坏甚至引发火灾。
而谐波开路则是指在电力系统中由于谐波电压过大而导致的开
路故障。
这种情况下，电压的频率和基波频率相同，但幅值较大，
可能会导致设备失灵、电能浪费甚至损坏设备。
为了预防谐波短路和谐波开路的发生，我们可以采取一些措施。
首先，可以通过安装滤波器来减少谐波电流和电压的影响。
其次，
可以选择使用低谐波负载设备，减少非线性负载对系统的影响。
此外，定期对系统进行检测和维护也是非常重要的，及时发现并解决
潜在的谐波问题。
总之，谐波短路和谐波开路是电力系统中常见的问题，它们可能会对系统稳定性和设备运行造成影响。
因此，我们需要重视谐波问题，并采取有效的措施来预防和解决这些问题，确保电力系统的安全稳定运行。
第十讲：整流电路谐波及功率因数分析
n 1
u (t ) u 0 Cun sin(nt n )
n 1
(2) 谐波
频率为基波频率整数倍的分量 in (t ) Cin sin(nt n ) un (t ) Cun sin(nt n )
k 1,2,3,
O
d
t
a
t
2 I1 sinωt +
n 6k 1 k 1,2,3,
( 1) k 2 I n sin nωt
其中基波和各次谐波有效值为
6 Id I1 I 6 I , n nπ d
12
n 6k 1, k 1,2,3,
——无功功率的定义
非正弦电路中的情况（电压不含谐波，电流含谐波）
无功功率： （1）定义很多，但尚无被广泛接受的科学而权威的定义。
（2）一种简单的定义：
Q S 2 P2
（3）另外一种定义：
S 2 P2 Q 2 D2 f
Q f为由基波电流所产生的无功功率： D是谐波电流产生的无功功率：
整流电路交流侧谐波及无功功率分析
6 I I1 d I 6 I , n nπ d
ud1
= 30 °u
a
ub
uc
n 6k 1, k 1,2,3,
O ud2 ud
t1
Ⅰ u ab Ⅱ u ac Ⅲ u bc Ⅳ u ba Ⅴ u ca Ⅵ u cb
整流电路交流侧谐波及无功功率分析
——三相桥式全控整流电路
ud1
= 30 °u
a
ub
uc
小电流接地选线装置原理
一般都基于以下几种原理
一、零序功率方向原理零序功率方向原理的小电流接地装置就是利用在系统发生单相接地故障时，故障与非故障线路零序电流反相，由零序功率继电器判别故障与非故障电流。
二、谐波电流方向原理当中性点不接地系统发生单相接地故障时，在各线路中都会出现零序谐波电流。
由于谐波次数的增加，相对应的感抗增加，容抗减小，所以总可以找到一个m次谐波，这时故障线路与非故障线路m次谐波电流方向相反，同时对所有大于m次谐波的电流均满足这一关系。
三、外加高频信号电流原理当中性点不接地系统发生单相接地时，通过电压互感器二次绕组向母线接地相注入一种外加高频信号电流，该信号电流主要沿故障线路接地相的接地点入地，部分信号电流经其他非故障线路对地电容入地。
用一只电磁感应及谐波原理制成的信号电流探测器，靠近线路导体接收该线路故障相流过信号电流的大小（故障线路接地相流过的信号电流大，非故障线路接地相流过的信号电流小，它们之间的比值大于10倍）判断故障线路与非故障线路。
高频信号电流发生器由电压互感器开口三角的电压起动。
选用高频信号电流的频率与工频及各次谐波频率不同，因此，工频电流、各次谐波电流对信号探测器无感应信号。
在单相接地故障时，用信号电流探测器，对注入系统接地相的信号电流进行寻踪，还可以找到接地线路和接地点的确切位置。
四、首半波原理首半波原理是基于接地故障信号发生在相电压接近最大值瞬间这一假设。
当电压接近最大值时，若发生接地故障，则故障相电容电荷通过故障线路向故障点放电，故障线路分布电感和分布电容使电流具有衰减振荡特性，该电流不经过消弧线圈，故不受消弧线圈影响。
但此原理的选线装置不能反映相电压较低时的接地故障，易受系统运行方式和接地电阻的影响，存在工作死区。
分布式光伏发电项目接入系统的注意事项
分布式光伏发电项⽬接⼊系统的注意事项光伏并⽹发电系统就是太阳能光伏发电系统与常规电⽹相连，共同承担供电任务。
当有阳光时，逆变器将光伏系统所发的直流电逆变成正弦交流电，产⽣的交流电可以直接供给交流负载，然后将剩余的电能输⼊电⽹，或者直接将产⽣的全部电能并⼊电⽹。
在没有太阳时，负载⽤电全部由电⽹供给。
下⽂将介绍光伏接⼊系统的⼀些注意事项。
⼀、接⼊系统⽅案的内容1.接⼊系统⽅案的内容就包括：分布式光伏发电项⽬建设规模（本期、终期）、开⼯时间、投产时间、系统⼀次和⼆次⽅案及设备选型、产权分界点设置、计量关⼝点设置、关⼝电能计量⽅案等。
2.系统⼀次包括：并⽹点和并⽹电压等级（对于多个并⽹点项⽬，若其中有并⽹点为10千伏，则视项⽬为10千伏接⼊）、接⼊容量和接⼊⽅式、电⽓主接线图、防雷接地、⽆功配置、互联接⼝设备的选型等。
系统⼆次包括：保护、⾃动化配置要求以及监控、通信系统要求。
3.分布式光伏发电与电⼒⽤户在同⼀场所，发电量⾃发⾃⽤、余电上⽹，接⼊⽤户侧。
分布式光伏发电与电⼒⽤户不在同⼀场所情况，接⼊公共电⽹。
4.接⼊公共电⽹的接⼊⼯程产权分界点为光伏发电项⽬与电⽹明显断开点处开关设备的电⽹侧。
关⼝计量点设置在产权分界点处。
关⼝电能计量⽅案按照有关规定执⾏。
5.根据光伏电站接⼊电⽹的电压等级，可分为⼩型、中型和⼤型光伏电站。
⼩型光伏电站：通过0.4kV电压等级接⼊电⽹的光伏电站。
中型光伏电站：通过10-35kV电压等级接⼊电⽹的光伏电站。
⼤型光伏电站：通过66kV及以上电压等级接⼊电⽹的光伏电站。
⼆、接⼊系统技术要求1.接⼊⽅式光伏电站接⼊公⽤电⽹的连接⽅式分为专线接⼊公⽤电⽹、T接于公⽤电⽹以及通过⽤户内部电⽹接⼊公⽤电⽹的三种⽅式。
2. 并⽹⽅式根据光伏系统是否允许通过供电区的变压器向⾼压电⽹送电，分为可逆流和不可逆流的并⽹⽅式。
3. 接⼊容量（1）⼩型光伏电站总容量原则上不宜超过上⼀级变压器供电区域内的最⼤负荷的25%。
谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分
谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分电力谐波就是电能中包含的谐波成分，分为谐波电压和谐波电流。
接下来主要为大家介绍一下谐波、谐波电流和谐波电压的概念及区分。
一、谐波谐波是与基波对应的一个概念。
如果有一个频率为f正弦波，那么频率为n f的正弦波就称为f正弦波的n次谐波，而频率为f的正弦波就是基波（含义为基本波形）。
例如：我们的电力电压波形为50HZ的正弦波，那么3次谐波就是150HZ的正弦波，5次谐波就是250HZ的正弦波。
用数学的方法可以证明，任何一个周期性波形都可以分解为基波和谐波。
因此，当电网电压发生畸变时，就表示其中包含了谐波成分。
图1是包含了5次谐波和7次谐波的波形，5次和7次谐波是工业上最典型的两种谐波。
图1含有5次和7次谐波的畸变波形如果谐波成分是电流，就叫谐波电流。
如果谐波成分是电压，就叫谐波电压。
二、谐波电流谐波电流是导致变压器过热、电缆过热、跳闸、无功补偿装置烧毁的主要原因。
三、谐波电压谐波电压是电子设备误动作的主要原因。
在处理电子设备受干扰的问题是，更加关注电子设备接入电网的位置的谐波电压畸变率。
一般要求电压畸变率小于5%。
四、谐波电流和谐波电压的区分谐波电流与谐波电压之间的关系是很多人搞不清楚的概念。
了解他们之间的关系，对于正确解决电能质量问题十分重要，下面对这两者的关系进行讲解。
谐波电流是谐波的根源，谐波电压是谐波电流的产物。
因此，要彻底解决谐波导致的各种问题，就要从控制谐波电流入手。
谐波电压是谐波电流流过线路阻抗时产生的，对于特定的配电系统，谐波电流与谐波电压之间的关系如下（欧姆定律）：谐波电压=谐波电流×电网阻抗式中：电网阻抗包括了变压器的阻抗和配电线的阻抗，如图1所示。
图2谐波电压与谐波电流的关系较大的谐波电流并不一定导致较大的谐波电压。
只有当系统阻抗较大时，谐波电流才会产生较大的谐波的谐波电压。
图2(a)中的情况是变压器容量较小（对应阻抗较大）的情况，这时，虽然电流（上图）畸变率并不大（所含的谐波电流成分较小），但是电压（下图）出现严重的畸变。
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谐波、谐波电流、谐波电压三者的意义与区分
电力谐波就是电能中包含的谐波成分，分为谐波电压和谐波电流。
接下来主要为大家介绍一下谐波、谐波电流和谐波电压的概念及区分。
一、谐波
谐波是与基波对应的一个概念。
如果有一个频率为f正弦波，那么频率为n f的正弦波就称为f正弦波的n次谐波，而频率为f的正弦波就是基波（含义为基本波形）。
例如：我们的电力电压波形为50HZ的正弦波，那么3次谐波就是150HZ的正弦波，5次谐波就是250HZ的正弦波。
用数学的方法可以证明，任何一个周期性波形都可以分解为基波和谐波。
因此，当电网电压发生畸变时，就表示其中包含了谐波成分。
图1是包含了5次谐波和7次谐波的波形，5次和7次谐波是工业上最典型的两种谐波。
图1含有5次和7次谐波的畸变波形
如果谐波成分是电流，就叫谐波电流。
如果谐波成分是电压，就叫谐波电压。
二、谐波电流
谐波电流是导致变压器过热、电缆过热、跳闸、无功补偿装置烧毁的主要原因。
三、谐波电压
谐波电压是电子设备误动作的主要原因。
在处理电子设备受干扰的问题是，更加关注电子设备接入电网的位置的谐波电压畸变率。
一般要求电压畸变率小于5%。
四、谐波电流和谐波电压的区分
谐波电流与谐波电压之间的关系是很多人搞不清楚的概念。
了解他们之间的关系，对于正确解决电能质量问题十分重要，下面对这两者的关系进行讲解。
谐波电流是谐波的根源，谐波电压是谐波电流的产物。
因此，要彻底解决谐波导致的各种问题，就要从控制谐波电流入手。
谐波电压是谐波电流流过线路阻抗时产生的，对于特定的配电系统，谐波电流与谐波电压之间的关系如下（欧姆定律）：
谐波电压=谐波电流×电网阻抗
式中：电网阻抗包括了变压器的阻抗和配电线的阻抗，如图1所示。
图2谐波电压与谐波电流的关系
较大的谐波电流并不一定导致较大的谐波电压。
只有当系统阻抗较大时，谐波电流才会产生较大的谐波的谐波电压。
图2(a)中的情况是变压器容量较小（对应阻抗较大）的情况，这时，虽然电流（上图）畸变率并不大（所含的谐波电流成分较小），但是电压（下图）出现严重的畸变。
图2(b)中的情况是变压器容量较大（对应阻抗较低）的情况，这时，虽然电流（上图）畸变率很大（所含的谐波电流成分较小），但是电压（下图）并未出现严重的畸变。
图3电压畸变率与变压器容量有关
通过图3可知，在阻抗较高的系统中，谐波对电子设备的危害更大。
当出现了谐波的问题时，首选的解决方案是在谐波源处采取措施，消除负载产生的谐波电流。
这是解决问题的理想的方法。
HTHF谐波滤波器就是为了这个目的开发的谐波滤波器。
在谐波源设备的电源输入端，安装一台HTHF 谐波滤波器，就能够将谐波电流减小到可以忽略的程度，减小谐波电流造成的各种危害。
如果由于谐波电压过大导致电子设备工作异常，并且谐波源负载不能治理（例如，归属于另外一家企业，而本企业没有能力要求其进行整改），这时，只能对敏感设备的电源进行净化，消除其中的谐波电压成分。
PQC电能调节器就是为了这个用途而开发的设备，它能够消除电网上的各种污染，为电子设备提供纯净的交流电。
五、北京领步公司——谐波治理首批厂商，专注谐波治理13年！
领步（北京）电能质量设备有限公司是一家以广大电力用户及电力部门为服务对象高新技术企业，兼为“电能质量研究所”主要从事电能质量优化净化的研究开发和工程应用，是集科研、生产、销售和服务为一体的高科技公司：四零零-零五六-五二五八。
公司坚持“科技先导，以人为本”的战略发展思想，汇聚了一批高素质专业技术人才，不断消化吸收国际电能质量优化净化领域的前沿技术，研发成功国内领先的动态无功补偿装置和高、低压谐波治理系统，投入工程化应用后，其因性能稳定可靠，节电效果显著，而深受广大用户的欢迎和专家的好评。
“净化电能污染，优化电能质量；降低电能消耗，确保节能增效”是企业的核心竞争力，以顾客需求为导向，提供“7ⅹ24小时技术咨询四零零-零五六-五二五八”“专业现场检测分析”“投资收益可行性报告”“设计、安装、调试和技术培训一条龙服务”以及“定期回访和技术支持8小时响应”售后专业化服务，全方位打造技术和服务双优品牌！。