公用電網諧波

(1)公共連接點：用户接入公用電網的連接處。

(2)諧波測量點：對電網和用户的諧波進行測量之處。

(3)基波（分量）：對週期性交流量進行傅立葉級數分解，得到的頻率與工頻柑同的分量。

(4)諧波（分量）：對週期性交流量進行傅立葉級數分解，得到頻率為基波頻率大於1整數倍的分量。

(5)諧波次數（h）：諧波頻率與基波頻率的整數化。

(6)諧波含量（電壓和電流）：從週期性交流量中減去基波分量後所得的量。

(7)諧波含有率（HR）：週期性交流量中含有的第h次諧波分量的均方根值與基波分量的均方根值之比（用百分數表示）。

(8)總諧波畸變率（THD）：週期性交流量中的諧波含量的均方根值與基波分量的均方根值之比（用百分數表示）。

(9)諧波源：向公用電網注入諧波電流或在公用電網中產生諧波電壓的電氣設備。

(10)短時間諧波：衝擊持續時間不超過2s，且兩次衝擊之間的間隔時間不小於30s的電流所含有諧波及其引起的諧波電壓。 ^[2] 

高次諧波對電網的危害有以下幾方面：

1．引起電網電壓波形畸變

供電系統電網電壓波形應為正弦波，由於諧波源向電網注入諧波電流，在電路阻抗上產生諧波電壓降，與正弦波電壓疊加，造成電網電壓波形畸變，影響供電電能質量。

2．影響電力電容器正常運行

並聯電容器的容抗與頻率成正比。高次諧波的頻率比基波大好幾倍，因此並聯電容器受諧波作用時，容抗大大下降，這就使電容器對諧波電壓特別敏感。在高次諧波電壓作用下電容器出現嚴重過電流，引起温升過高。有時甚至出現並聯電流放大和串聯電壓諧振，燒壞設備。

3．影響其他電氣設備的正常運行

高次諧波對電機也有影響，會引起旋轉電機過熱，影響發電機出力。有時還會引起、變壓器等設備產生雜音和雜散磁通渦流過熱。

4．對電子儀器和繼電保護的正確工作造成影響

高次諧波對電子儀器和晶體管繼電保護的工作特性造成影響，使誤差增加，性能變壞，可能造成誤判斷、誤動作。特別是對樞紐變電所的繼電保護或鐵路信號系統造成影響，一旦H{現誤動作會造成嚴重後果。

5．對電力線路和通訊線路的影響

高次諧波電流流經輸配電線路時，可能引起串聯諧振，引起線路過電壓。如果輸配電線路與通信弱電線路並行，距離較近。則輸配電線路中流過高次諧波電流時有可能對通信線路造成干擾，引起信號失真。 ^[3] 

(1)諧波電壓(或電流)測量應選擇在電網正常供電時可能出現的最小運行方式，且應在諧波源工作週期中產生的諧波量大的時段內進行（例如，電弧鍊鋼爐應在熔化期測量）。當測量點附近安裝有電容器組時，應在電容器組的各種運行方式下進行測量。

(2)測量的諧波次數一般為第2到第19次，根據諧波源的特點或測試分析結果，可以適當變動諧波次數測量的範同。

(3)對於負荷變化快的諧波源（例如，鍊鋼電弧爐、晶閘管變流設備供電的軋機、電力機車等），測量的間隔時間不大於2min，測量次數應滿足數理統計的要求，一般不少於30次；對於負荷變化慢的諧波源（例如，化工整流器、直流輸電換流站等），測量間隔和持續時間不作規定。

(4)諧波測量的數據應取測量時段內各相實測量值的95%概率值中最大的一相值，作為判斷諧波是否超過允許值的依據。對負荷變化慢的諧波源，可選五個接近的實測值，取其算術平均值。

為了方便、實用，實測值的95%概率值可按下述方法近似選取：將實測值按由大到小的次序排列，捨棄前面5%的大值，取剩餘實測值中的最大值。 ^[4] 

1．減少大功率靜止變流器產生的諧波

對於大功率靜止變流器，採取下列措施抑制諧波：

1)提高整流變壓器二次側的相數和增加變流器的脈動數。

2)使用多台相數相同的整流裝置，使整流變壓器的二次側有適當的相角差。這是抑制高次諧波的基本和常用方法之一，其效果相當顯著。

2．裝設無源電力諧波濾波器

無源電力諧波濾波器由電力電容器、電抗器和電阻器按一定方式連接而成，一般有單調諧濾波器、雙調諧濾波器和高通濾波器。

單調諧濾波器主要用來濾除較為嚴重的低頻單次諧波。雙調諧濾波器相當於兩個並聯的單調諧濾波器，它同時吸收兩種頻率的諧波。與兩個單調諧濾波器相比，它減小了迴路，基波損耗較小，但它結構複雜，調諧較困難，一般用在高壓大容量裝置中。高通濾波器有一階減幅型、二階減幅型、三階減幅型和C型。一階減幅型由於基波功率損耗太大，一般不採用；二階減幅型的基波損耗較小，且阻抗頻率特性較好，結構也簡單，故工程上用得最多；三階減幅型基波損耗更小，但特性不如二階減幅型好，用得也不多；C型濾波器是一種新型的高通型式，特性介於二階與三階之間，基波損耗很小，只是它對工頻偏差及元件參數變化較為敏感。

3．裝設有源電力濾波器

前述的無源電力濾波器有不少缺點，例如：①有效材料消耗多，體積大；②濾波要求和無功功率補償、調壓要求有時難以協調；③濾波效果不夠理想，只能做成對某幾次諧波有濾波效果，而很可能對其他幾次諧波有放大作用；④在某些條件下可能和系統發生諧振，引發事故；⑤當諧波源增大時，濾波器負擔加重，可能因諧波過載不能運行。

隨着電力電子技術的發展，人們開發了新型諧波抑制裝置——有源電力濾波器，它以實時檢測的諧波電流為補償對象，具有良好的補償效果和通用性。 ^[1]