谐波分析仪

中文名称：谐波分析仪

英文名称：harmonic analyzer

定义：测量和分析被测信号中谐波成分的幅值、相角、功率等参量的仪器。

应用学科：电力（一级学科）；电测与计量（二级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

1. 什么是谐波？

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。

直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上的广泛应用。导致电流波形畸变和三相不平衡日益严重，成为影响电能质量的重要因素。冲击性功率负荷（如电弧炉、直流输电换流站）投入电网运行后，会使电网电压发生波动，从而严重地干扰了电网中波动敏感负荷如照明、计算机、精密电子仪器等的正常运转。众多基于计算机，微处理器控制的精密电子和电力电子装置在电力系统大量使用，对供电质量的敏感程度越来越高，他们对系统干扰比机电设备更敏感，因此对电能质量的要求也更高。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的损坏，由此带来的损失是难以估量的。另外,大量为提高生产效率,节约能源和减小环境污染而采用的基于电力电子技术的现代化设备正成为电能质量问题的主要来源。

随着我国市场经济的发展，电力工业已经逐步市场化，强化电能质量概念是时代发展的需要，是信息时代提出的新的挑战，用科学的方法，完善的管理，有效的提高我国电网的电能质量。电能质量的治理是最终目的，在线式电能质量监测仪的监测记录为电能质量的治理提供依据。该仪器采用32

位DSP28XX和16位高速AD，工业控制计算机，全中文接口，可靠性高，长期稳定性好。

二、谐波监测的方式

1、谐波监测分为非在线监测和在线监测两种方法；

2、非在线监测方法采用便携式测试仪，不定期对所关注的疑似谐波源进行测试；这种方法投资少，但存在实时性不强、工作量大、效率低等缺点；

3、在线监测方法一般以监测仪表为核心，用安装了管理软件的电脑作为主站，通过有线（RS232/485）和网络（RJ45)将监测数据采集后进行分析处理，以图表的方式输出，供相关技术人员进行分析和利用。

三、谐波监测的基本内容

1、总谐波电压含量及畸变率2-50 次谐波电压分量及含有率。

2.、总谐波电流含量及畸变率2--50 次谐波电流分量及含有率。

3 、谐波电压畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。

4 、谐波电流畸变合格时及合格率、畸变最大值及其出现的时间。

四、测量精度

1、电压电流基波测量： 0.5 级。

2、频率偏差不大于：0.01Hz

3、时钟误差：每天≤± 0.5s ，每年≤± 1min

4、最大功耗：＜ 5VA

5、电网谐波测量精度： A 级

五、数据采集与管理

具有 RS232 、 RS485 标准通讯端口和网口(RJ45)通讯方式，也可用笔记本电脑在现场采集。上位机基于 WINDOWS 操作平台，各种采集的数据都能自动生成各种报表、曲线、棒图。报表可根据需要转换为 WORD 或 EXCEL 格式打印。各种报表、曲线和棒图均可通过 EMAIL 对外发送。