谐波电流检测
谐波电流的常识与检测,了解一下!
谐波电流的常识与检测，了解一下！
本篇文章主要从谐波电流的常识与检测两方面进行深入讲解，下面就跟着小编一起来好好研究一下谐波电流那些知识点吧！
常规谐波电流检测法的分类
谐波检测的环节一般不需要准确得到各次谐波具体的多少，只用得出的总得电流之和，这个和可以使谐波电流、无功电流或者它们两个的和。
当三相电流发生不对称时，能够检测出所有的有害电流地和。
常规的谐波电流检测法有如下几种: 模拟带通滤波器检测法、基于Fryze时域分析法和基于Akagi 的瞬时无功理论检测法等。
一、模拟带通滤波器检测法
谐波电流检测的研究有着很多年的历史，众多的专家学者一直探讨研究。
早期的谐波电流检测法是利用模拟滤波器得以实现的，具体方法有两种，都是通过滤波方式的到结果的。
一种是使用陷波器，先通过对滤波器的设置，将滤除基波的电流分量滤除掉，流过谐波成分，从而得到谐波电流；另一种方法是使用带通滤波，先通过设定滤波参数，使电流的谐波分量不得通过，电流的基波分量通过，然后将被检测的电流与滤波后的基波电流分量做差，从而得到谐波电流信号。
但是无论是使用陷波器还是带通滤波器，这种检测方法依然是存在着很多的缺点，譬如测量的灵敏性差，测量误差大、设计难度高、易受电网频率变化、电路参数变化的干扰等，随着谐波电流检测技术的不断进步和发展，谐波电流检测准确性和实时性要求的提高，这种检测方法已很少采用了。
二、基于Fryze时域分析的有功电流分离法
随着现代科学技术水平地发展，出现了应用采用傅里叶分析法的数学手段。
谐波电流测试方法
谐波电流测试的主要方法首先依据设备的类型（Class A/B/C/D）在谐波分析软件中进行分类，并设定测量时间。
这个测量时间需要足够长以确保测试的可重复性，一般默认是2.5分钟。
接下来，根据设备的工作原理或者设备工作模式，选择合适的方式以产生大的谐波电流。
在这个测试过程中，谐波分析软件会基于采样电流计算出各次谐波电流的大小，并将这些结果与相应的限值进行比较，最终得出测试结果。
此外，这种检测主要是为了验证电子电气设备通过电源线注入到公用供电系统中的谐波电流是否满足相应标准规定的限值要求。
值得注意的是，在我国，通常采用锁相技术对谐波进行测量，这种测量方法始于上世纪80年代，现在已经成为了一种数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。
而在具体的测试布置和频段上，通常没有特别严格的要求。
不过，对于医疗器械行业的谐波电流发射限值，可以参考GB 17625.1的规定。
谐波电流测试方法
谐波电流测试方法谐波电流的存在会对电力系统产生一定的影响，因此准确地测试和分析谐波电流显得尤为重要。
在本文中，我们将介绍一种常用的谐波电流测试方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、谐波电流测试的背景在电力系统中，电流通常由正弦波组成，但谐波电流则包含了频率是基波频率整数倍的成分。
这些谐波电流可能会导致电力系统中出现电压失真、功率损耗以及设备故障等问题。
因此，对谐波电流进行准确可靠的测试是非常重要的。
二、谐波电流测试的原理谐波电流测试的原理是利用谐波分析仪对电流进行检测和分析。
该仪器能够分解电流波形，并直观地显示谐波电流及其幅值、相位等相关参数。
谐波分析仪通常采用采样技术和数字信号处理等先进技术，以确保测试的准确性和精度。
三、谐波电流测试的步骤1. 准备工作：首先，确保测试设备和测试仪器工作正常。
检查电流传感器的连接和校准，确保其准确地测量电流信号。
2. 测试回路：选择需要测试的电流回路，并将测试仪器的传感器连接到回路上。
根据实际情况，选择合适的传感器类型和连接方式。
3. 设置测试参数：根据具体需求，设置测试仪器的参数。
包括采样频率、谐波阶数等。
根据测试仪器的使用说明书，正确设置参数能够提高测试的准确性。
4. 进行测试：启动测试仪器，开始进行电流测试。
测试仪器会自动采集和分析电流信号，并将测试结果以图形或数据的形式显示出来。
5. 分析和结果：根据测试结果，进行谐波电流的分析和判断。
根据具体情况，评估谐波电流对电力系统的影响，并采取相应的措施进行处理。
四、谐波电流测试的注意事项1. 保护设备：在进行电流测试时，特别是在高电压环境下，务必采取必要的安全措施，保护测试仪器和测试人员的安全。
2. 数据可靠性：测试过程中，应确保测试数据的可靠性和准确性。
避免测试误差和干扰，保持测试环境的稳定和静默。
3. 结果分析：对测试结果进行全面和综合的分析，不仅仅局限于谐波电流的幅值和相位等参数，还需考虑电流的谐波分布、波形失真等因素。
电网中谐波电流检测方法综述
电网中谐波电流检测方法综述摘要：近年来，随着电力电子技术的快速发展，大量含有电力电子装置的元器件被运用到电力系统工业中，如整流器、逆变器等。
然而，这些装置的运用会产生诸如谐波、无功电流等污染电网的电流，使得电网的电能质量下降;除此之外，电网负载端的大量非线性负载也会产生谐波污染电网。
对于如何抑制谐波和补偿电网成了如今学者们研究的重点。
关键词：电网；谐波电流；检测方法1前言传统的高压输电线路谐波检测方法采用有线方式，在变电站中将谐波检测仪接入PT/CVT二次侧，通过检测PT/CVT二次端的小电压信号来检测母线上的电压，间接获得线路中谐波含量。
据统计，在国外72.5kV以上的电压等级的电压互感器几乎全部采用电容式电压互感器CVT。
在国内，110kV及以上电压等级互感器也广泛采用CVT。
目前广泛采用在互感器二次侧采样的方式进行电网电压的监测，但由于受CVT传输特性的固有影响,导致该方法在谐波分析中并不适用国家标准GB/T14549《电能质量公用电网谐波》及IEC相关标准都明确规定，CVT不能用于谐波测量。
原因是通过测量CVT二次测电压信号谐波含量，再按照比例折算出线路谐波含量，这种测量方法由于CVT本身电容特性，会对不同频率的谐波按不同比例衰减，而衰减比例并不成线性比例关系，导致测量结果存在很大的偏差，最大偏差量可达36.70%，因此从CVT测取的谐波电压测试结果，会造成许多公共连接点供电电压不合格的虚假现象，因此，传统借助CVT检测高压线路谐波的测量结果不能采用，并且也只能对变电站内部线路借助CVT测量，对于站外高压线路由于没有安装CVT柜将无法测量谐波。
同时对于10kV高压线路，由于电压互感器一次侧中性点有串接一只消谐电阻接地，可能对体现零序特性的谐波电压的测量结果造成影响，最终影响谐波电压总畸变率的测试结果。
为了更方便、更安全、更可靠地对输电线路电能质量进行检测，提出了运用便携式高压输电线路谐波检测仪，精准地测量2-32次及3-31次谐波，并克服传统测量方法只能在变电站内测量的局限性。
基于PQ法的谐波电流与无功电流检测方法设计
科技视界Science&Technology VisionScience&Technology Vision科技视界0引言电力电子技术在推动电力系统发展,灵活高效地利用电能的同时,其设备又成为电力系统中最主要的谐波源,同时消耗无功功率[1-2]。
谐波的危害是多方面的,主要体现在:1)对供配电线路的危害:主要是影响线路的稳定运行和电能质量;2)对电力设备的危害:包括对电力电容器的危害、对电力变压器的危害和对电力电缆的危害;3)对用电设备的危害:包括对电动机的危害、对低压开关设备的危害和对弱电系统设备的干扰。
4)对人体和电力测量准确性的影响:目前采用的电力测量仪表当谐波较大时将产生计量混乱,测量不准确。
谐波污染对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁,给周围的电器环境带来极大影响并对人体健康存在潜在危害,被公认为电网的危害和人体生命的杀手。
1电力谐波的定义目前国际普遍定义谐波为:谐波是一个周期电气量正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍[3]。
以正弦波电压为例,可以表示式(1):式中U是电压有效值,θ是初相角,ω是角频率,T为周期;对于周期为T的非正弦波信号,在满足狄里赫利的条件下,可分解为如式(2)的傅立叶级数。
u(t)=2√U sin(ωt+θ)(1)u(ωt)=a0+∞n=1∑a n cos nωt+b n sin nωt()(2)式中:a0=12π2π0∫u(ωt)d(ωt),a n=1π2π0∫u(ωt)cos nωtd(ωt),bn=1π2π0∫u(ωt)sin nωtd(ωt)。
频率与工频相等的分量称为为基波,频率是基波频率大于1的整数倍的分量称为谐波,其频率为基波频率的整数倍。
2基于PQ法的谐波电流和无功电流检测设计2.1三相瞬时无功功率理论图1琢茁坐标系中的电压,电流矢量PQ法的理论基础是三相瞬时无功功率理论。
三相电路瞬时无功功率理论最早在1983年由赤木泰文提出,它是以瞬时实功率P和瞬时虚功率Q的定义为基础。
谐波电流检测方法公式推导及内在联系探究
（ ｈｎ ｎ ｅ ｉ ｅｏｅｍ，ｏｇ ｉ ｈ ｎｏｇ２７６ ， ｈｎ ） Ｃ ｉａＵ ｉｒｔ ｏ ｔ ｌ Ｄ ｎｙ ｇＳ ａｄ ｎ ５０ １ Ｃ ｉａ ｖ ｓｙ ｆＰ ｒ ｕ ｎ
Ａｂｔａ ｔ： ｘｒｓｉ ｓｏ ｒｎｆ ｍａｏ ｓｄ ｉ ｔｒｅｈｒ ｏ ｉ ｃｒ ｎ ｅｅｔ ｎ ｍ ｔｏｓ Ｐ —ｑ ｄ —ｑ ｉ ｉ） ｗ ｒ ｄｒ ｅ ｒ ｈ ｓｒｃ Ｅ ｐｅｓ ｎ ｆｔ ｓ ｒ ｔ ｎ ｕｅ ｎ ｈｅ ａ ｎｃ ｕｒ ｔｄｔ ｉ ｅ ｄ （ ｏ ａ ｏ ｉ ｍ ｅ ｃｏ ｈ 、 、 一 ｅｅ ｅ ｖｄ ｆ ｍ ｔｅ ｉ ｏ
Ｆ ｒ ｌ ｄ ｃ ｉｎ ａ ｄ Ｓｔ ｄ ｎ ｌ ｔ ｒ ａ Ｏ ｍｕａ Ｄｅ ｕ ｔ ｎ ｕ ｙ ｏ ｎ ｅ ｎ ｌ ｏ
Ｒｅａ ｉｎ ｆＨａ ｍｏ ｉ Ｃｕ ｒ ｎ ｔ ｃ ｉｎ Ｍｅ ｈ ｄ ｌｔ ｓ ｏ ｒ ｎｃ ｏ ｒ ｔＤｅ ｅ ｔ ｔ ｏ ｓ ｅ ｏ
Ｏ 引 言
．
－
随着 电力 电子装 置 的广泛 应用 ， 大量 非 线性 负荷 的投 入 运
行， 致使 电网的谐波污染 越来越严 重 ， 波和无 功功率 的补偿 问 谐
１ － ａ ／ １［ ２ ／ｕ ２ １
：
题也 日益受到重视 。在要求对 变化 的谐 波和无 功功率 进行快 速
—
ｉ ｍｅｈ ｄ ｌａ ｎ ｅ ｓａ ｄ ａ ｄ ｉ ｗ ｓ ａｓ ｎ ｗｅ ｈ ｔ —ｑ ｍｅ ｈ ｄ ｈ ｄ ａ ｃ ｒａｎ ｐ ｙ ｉ ａ ａ ｉｇ，ｗ ｉｈ ｗ ｓ ａ ａｌｂ ｅ ｆ ｒ ｑ ｔ ｏ ｓｃｅ ｒｔ ｕ ｄ ｒｔ ｎ ｎ ｔ ａ ｌ ｋ ｏ ｄ ｔ ａ ｏ ｏ ｄ ｔ ｏ ａ ｅ ｔ ｉ ｈ ｓｃ ｌｍｅ ｎ ｎ ｈ ｃ ａ ｖ ｉ ｌ ｏ ａ
照明设备认证之谐波电流检测实例分析
认证与标志712020年第6期 安全与电磁兼容引言谐波电流是正弦电流发生畸变后的产物，主要源于电路中的非线性元器件或负载 [1]。
谐波电流是一种常见的电磁骚扰，同时还会导致功率因数下降[2]，供电系统效率降低。
谐波电流属于产品认证中电磁兼容的测试项目，也是照明产品认证检测的主要不合格项目之一。
照明产品常见的CCC、CE 等认证，都需要测试谐波电流。
正确理解相关的标准，尤其是限值的应用方法，对于谐波电流测试和产品认证有重要的现实意义。
1 标准对照明设备的要求现行谐波电流的检测依据GB 17625.1-2012《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流 ≤16 A）》[3]，被测设备（EUT）分为A、B、C、D 四类，其中C 类为照明设备。
GB 17625.1-2012第7章提到，额定功率75 W 及以下的设备在本标准中不做限值的规定（即无需测试谐波电流），但照明设备除外，原因是小于75 W 的照明设备数量众多，如不加以限制，必然给电网带来严重的污染。
在限值上，C 类照明设备跟A、B 两类的表示方式也不一样，对有功输入功率≤25 W 的放电灯，标准给出了两种评定结果的方式。
这些评定方式对初期涉足照明设备认证和谐波电流检测的技术人员来说，理解起来有一定难度。
以下通过照明产品的检测实例，解读标准的相关要求以及评定检测结果的方法。
GB 17625.1-2012等同采用IEC 61000-3-2: 2009 [4]，为强制性国家标准。
本标准对照明设备的主要要求列举如下：（1）照明设备为C 类设备，但不包括归为A 类设备的白炽灯调光器。
（2）对功率≤75 W 的照明设备，也有谐波电流的要求。
因为照明设备以通用照明灯具居多，功率普遍不高（多数≤75 W），但社会拥有量大，影响不可忽略，不能豁免[5]。
（3）限值（C 类设备）：对于有功输入功率＞25 W 的照明设备，谐波电流不应超过标准中表2给出的限值（详见GB 17625.1-2012条款7.3）。
电网中谐波电流检测方法
电力电子• Power Electronics218 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】电网 谐波电流 检测方法近年来，我国电网工程建设不断完善，为我国居民的电力资源供应提供了保障，更为我国电力事业发展提供了保障。
但是在电网工程中，常会由于谐波电流的产生给电网工程以及电网输配电的稳定性带来了巨大影响，给电力企业带来巨大的经济损失和工作难度，因此对谐波电流的检测是当前电力企业重要的工作组成部分，直接关系到了电力企业电力资源输送的安全性和稳定性。
1 电网中谐波电流的来源分析电网中谐波电流的来源是呈现为多元化的，根据电网工程的结构整体，电网中谐波电流的来源主要包括了电源、输配电系统、用电设备以及电力系统等四个方面的来源。
1.1 电网中发电源质量问题导致的电网谐波产生发电源只有保持三相绕组以及铁心等结构的均匀，才能够降低谐波电流产生的可能，但是现阶段发电机的三相绕组以及铁心很难实现完全均匀，因此会导致少量谐波电流的产生。
1.2 电网中输配电系统产生的谐波电流输配电系统中谐波电流产生的主要结构就是电力变压器，由于变压器本身的铁心结构趋向于饱和，在进行电流电压转化时，常会受到磁化曲线的非线性影响，是磁化电流出现谐波。
1.3 电网中用电设备导致的谐波电流产生电网中用电设备多样，不同的用电设备都会导致电网中谐波电流的产生，包括电网中的晶闸管整流设备、变频装置、电弧炉以及电力用户的各种电力设备及电器设备等等，在使用过程中都会导致电网中谐波电流的产生了，对电网工程的运行安全带来严重的不利影响。
1.4 电网中电力系统导致的谐波电流产生电力系统的核心组成部分就是电气设备，电网中谐波电流检测方法文/张春龙也是谐波电流产生的主要来源之一，其原理是因为发电机的转子所产生的电测场并不是完善的正弦波，发电机发出的电压波形也不可能一直保持正弦波，因此就导致了电网中谐波电流的产生，对电网系统造成了不利影响。
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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
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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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；
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
3、系统的主要技术参数
一般数据
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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
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。
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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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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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
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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(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。
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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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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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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
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4.2 谐波电流检测的仪器配置
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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，
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
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
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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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
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
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。