谐波含量估算方法
谐波计算说明
丹佛斯变频器谐波计算说明前言由于变频器整流部分的非线性和波形的非正弦性, 变频器电源侧的电流不仅含有基波, 还包含丰富的谐波. 丹佛斯变频器内置双直流电抗器, 使变频器谐波幅度大为降低. 如果要进一步降低谐波, 丹佛斯可提供高级谐波滤波器AHF.公用电网对谐波的限制我们依据1993年颁布的国家标准GB/T14549-1993 <<电能质量 公用电网谐波>>. 该标准适用于交流额定频率为50Hz, 标称电压110Kv 及以下的公用电网.允许的电网电压畸变率H 次谐波电压含有率HRUh 定义为HRUh =%1001⨯U Uh式中 Uh - h 次谐波电压 U1 - 基波电压HRUh 也可按下式计算:UnZhIhHRUh 103=(%)式中 Ih - h 次谐波电流(A) Un - 电网标称电压(Kv)Zh – 系统对h 次谐波电流的阻抗(Ω)系统对h 次谐波电流的阻抗Zh 可按下式估算:KnS hU Zh 2=式中 Sk 为公共连接点的三相短路容量(MVA)电压总谐波畸变率%1001⨯=U U THD hu H U - 谐波电压含量, ∑=2hH UU允许用户注入电网的谐波电流两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上叠加时, 合成的谐波电流Ih:h h h h h h I I I I I θcos 2212221++=式中 1h I 谐波源1的h 次谐波电流 2h I 谐波源2的h 次谐波电流h θ 两谐波源的h 次谐波电流之间的相位差如果相位差未知, 则可估算 h h K θcos 2=的值变频器网侧谐波电流次数 h = 1±km , k 为正整数, m 为整流器整流脉波数.变频器网侧谐波电流的谐波含量变频器中整流器的负载是电容-电阻性质, 内置直流电抗器后特性更复杂. 轻载时电流有可能不连续, 因此理论计算比较复杂. 丹佛斯公司根据变频器的数学模型编制了MCT31计算软件. 该软件根据不同的系统参数提供了丰富的计算功能.丹佛斯的解决方案丹佛斯AHF 005 和AHF 010 是与传统谐波陷波滤波器不同的高级谐波滤波器。
电力系统谐波负荷简介及谐波估算
常见负荷
负荷特性
应用行业
含有电弧非 电弧炉 线性设备的 电弧焊机 谐波源 打印机、计算机、 开关电源、荧光灯 系统 晶体生长炉
工作时电极处于短路状态，电 铸造 弧极其不稳定，产生大量的谐 波电流，且谐波频谱含量丰富 汽车、造船 。 单相整流电路（工作于相 现代建筑 电压） 单相斩波电路（工作于线 电压） 光伏组件 通信、金融、轨 道交通、民航、 港口、光伏组件 、充电站、化工 、冶金、烟草、 造船、造纸、煤 矿
含有半导体 非线性电力 电子器件的 UPS、变频器、中 三相整流电路（六脉动整 流） 整流器谐波 频炉、提升机 源
通信、金融、轨 UPS、中频炉、电力 裂相整流电路（常见12脉动整 道交通、冶金、 机车、密炼机 流） 光伏组件、轮胎 注：该表适用于项目设计初期无测试数据的谐波电流估算，如有特殊负荷需单独计量。
采用三相三线制有源电 力滤波器
采用三相三线制有源电 力滤波器 采用三相三线制有源电 力滤波器加升压变压器
荷需单独计量。
谐波含量 按其负荷电流的25%计 算 按其负荷电流的25%计 算 按其负荷电流的30%计 算
谐波次数
力滤波器 采用三相四线制有源电 力滤波器 采用三相三线制有源电 力滤波器
以2、3、4、5 各次谐波随着次 、6、7次谐波 数的增加含量降 为主 低 以3、5、7次 谐波为主 以3、5、7次 谐波为主 各次谐波随着次 数的增加含量降 低 各次谐波随着次 数的增加含量降 低
主回路串接2%～5%的电 抗器，按其负荷电流的 各次谐波随着次 30%计算 以5、7、11、 数的增加含量降 主回路无串接电抗器， 13次谐波为主 低 按其负荷电流的50%计 算 低压系统按其负荷电流 的20%计算 以5、7、11、 11次高于5次和7 高压系统按其负荷电流 13次谐波为主 次 的10%计算
谐波电流含量
谐波电流含量
【实用版】
目录
一、谐波电流的定义
二、谐波电流含量的计算方法
三、谐波电流含量的影响因素
四、谐波电流含量的控制方法
五、谐波电流含量的意义和应用
正文
一、谐波电流的定义
谐波电流是指电流中频率为基频整数倍的分量，它是电力系统中的一种常见电磁干扰。
谐波电流的产生主要与电力电子设备和非线性负载有关，例如整流器、逆变器、电弧炉等。
二、谐波电流含量的计算方法
谐波电流含量的计算通常采用两种方法：直接法和间接法。
直接法是通过测量电流中的谐波分量来计算谐波电流含量。
这种方法需要使用高精度的测量设备，例如数字示波器或谐波分析仪。
间接法是通过计算电力系统的等效电路来计算谐波电流含量。
这种方法需要对电力系统的结构和参数有详细的了解。
三、谐波电流含量的影响因素
谐波电流含量的大小受多种因素影响，包括电力电子设备的类型和容量、非线性负载的性质和大小、系统的运行状态等。
四、谐波电流含量的控制方法
为了减小谐波电流含量，可以采取以下措施：
1.使用谐波抑制技术，例如在整流器中加入谐波抑制电容。
2.优化电力系统的结构和参数，例如增加输电线路的容量或改进变压器的设计。
3.合理选择和配置电力电子设备和非线性负载。
五、谐波电流含量的意义和应用
谐波电流含量是衡量电力系统中谐波污染程度的重要指标，它对电力系统的稳定性和安全性有重要影响。
快速傅里叶变换求谐波含量
快速傅里叶变换求谐波含量快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform, FFT）是一种高效的信号处理方法，广泛应用于谐波含量分析。
在此我将为大家详细介绍FFT在求谐波含量方面的原理、步骤和应用。
首先，让我们来了解谐波含量的概念。
在信号分析中，谐波含量是指信号中出现的频率为整数倍的基频的比例。
例如，对于一个基频为50Hz的信号，如果其第一个谐波为100Hz，那么谐波含量就为2。
传统的方法计算谐波含量时需要通过对信号进行频谱分析来判断谐波分量的存在与否。
而FFT作为一种快速的频谱分析方法，可以大大提高计算效率。
接下来，让我们来看看FFT是如何计算谐波含量的。
FFT的计算过程可以简要分为以下几个步骤：1. 输入信号采样：将需要分析的信号进行采样，将其离散化。
2. 对信号进行预处理：在输入信号之前，通常会进行去直流或者加窗等预处理操作，以减少对分析结果的影响。
3. 应用FFT算法：FFT算法将离散信号转换为频谱，即将信号从时域转换到频域。
这是FFT计算的核心步骤，通过对时域信号的复数形式进行傅里叶变换，得到信号的频谱。
4. 谱解析：对得到的频谱进行解析，找出频谱中的主要峰值，并计算谐波含量。
这一步骤通常会对频谱进行滤波或者峰值检测来分析谐波分量。
使用FFT进行谐波含量分析具有如下几个优势：1. 高效性：FFT算法可以大大提高计算效率，减少计算时间。
2. 准确性：FFT计算结果具有较高的准确性，能够有效地检测出信号中的谐波成分。
3. 应用广泛：FFT方法在电力系统、音频处理、通信等领域得到广泛应用。
除了计算谐波含量外，FFT还可以用于频谱分析、滤波、信号重构等方面。
在实际应用中，我们可以利用FFT得到的频谱信息来识别信号的特征，进而进行故障检测、音频处理、通信信号分析等工作。
总而言之，快速傅里叶变换作为一种高效的信号处理方法，可以在短时间内计算出信号的谐波含量。
通过对FFT的应用，我们可以更加准确地分析信号的频谱特征，为工程师们在各个领域的实践工作提供有力的指导意义。
谐波计算公式及原理
谐波计算公式及原理在我们的日常生活和各种工程技术领域中，谐波可是个不容忽视的“小家伙”。
它常常隐藏在电流、电压这些“大部队”里，悄悄地搞些小动作。
今天咱们就来好好扒一扒谐波的计算公式和原理，弄清楚它到底在玩什么花样。
先来说说啥是谐波。
想象一下电流或者电压像一群整整齐齐前进的士兵，正常情况下它们步伐一致，节奏稳定。
但有时候，里面会冒出几个不老实的，走着走着就乱了节奏，和大部队不太合拍，这些不和谐的“捣蛋鬼”就是谐波。
谐波的产生原因有很多。
比如说，各种非线性的电子设备，像电脑、变频器、节能灯等等，它们在工作的时候就会把原本规规矩矩的电流或者电压给搅乱，产生谐波。
那怎么来计算谐波呢？这就得提到一个重要的公式：傅里叶级数。
这玩意儿听起来好像挺高大上的，其实说白了就是把一个复杂的波形分解成一系列简单的正弦波的叠加。
就好比把一堆乱麻一根根地捋清楚。
假设我们有一个周期为 T 的函数 f(t) ，那么它可以展开成傅里叶级数：f(t) = a₀ + Σ(an*cos(nωt) + bn*sin(nωt)) （n = 1, 2, 3,...）这里面的 a₀是直流分量，an 和 bn 就是谐波的系数啦。
具体计算这些系数呢，就得用到积分啦。
比如说an = (2/T) * ∫(f(t) * cos(nωt))dt （积分区间为一个周期 T），bn 也类似。
听起来是不是有点头疼？别担心，咱们通过一个实际的例子来感受一下。
有一次，我在工厂里检修设备。
发现一台大型电机运行的时候声音不太对劲，有点“嗡嗡”的杂音。
凭经验我感觉可能是谐波在捣乱。
于是我拿出仪器一测，果然，电流的波形变得奇奇怪怪的。
回到办公室，我就开始根据采集到的数据计算谐波。
那过程可不轻松，各种积分、推导，差点把我脑袋绕晕。
但最终算出来，发现是 5 次谐波和 7 次谐波的含量比较高。
找到了问题所在，解决起来就有方向啦。
我们对设备进行了一些调整和优化，换掉了一些老化的部件，还加了滤波装置。
fft计算谐波含量
fft计算谐波含量
谐波含量是指信号中各谐波分量的强度或能量，它反映了信号中各谐波分量所占的比例。
在信号处理中，我们常常使用快速傅里叶变换（FFT）来计算谐波含量。
谐波含量的计算可以通过以下步骤进行。
我们需要获取信号的时域数据。
时域数据是指信号在时间上的变化情况。
可以通过采集、测量或者模拟等方式获得。
接下来，我们将时域数据转换为频域数据。
这可以通过进行傅里叶变换来实现。
傅里叶变换将信号从时域转换为频域，将信号分解为各个频率分量。
然后，我们可以通过FFT算法来计算信号的谐波含量。
FFT算法是一种高效的计算傅里叶变换的方法，它可以将信号分解为各个频率分量，并计算出各个分量的强度。
计算谐波含量时，我们可以选择关注特定的谐波分量，或者计算整个频谱范围内的谐波含量。
通常情况下，我们会关注信号的基波和一些高阶谐波分量。
我们可以将计算得到的谐波含量进行分析和应用。
谐波含量的分析可以帮助我们了解信号的频谱特征，判断信号的质量和稳定性。
在实际应用中，谐波含量的计算可以用于音频处理、图像处理、通信
系统等领域。
通过FFT计算谐波含量，我们可以更好地理解信号的频谱特征，为信号处理和应用提供有力的支持。
在实际应用中，我们可以根据具体需要选择不同的谐波含量计算方法，以满足不同的要求。
同时，我们也可以结合其他信号处理方法，进一步提高信号的质量和效果。
fft计算谐波含量
fft计算谐波含量
摘要：
1.FFT 计算谐波含量的原理
2.FFT 计算谐波含量的步骤
3.FFT 计算谐波含量的注意事项
4.FFT 计算谐波含量的实际应用案例
5.总结
正文：
一、FFT 计算谐波含量的原理
快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的计算离散傅里叶变换（DFT）及其逆变换的算法。
它可以用来分析信号的频谱，从而计算谐波含量。
二、FFT 计算谐波含量的步骤
1.采样：对输入信号进行采样，得到离散信号。
2.窗函数：对离散信号进行窗函数处理，以减少频谱泄漏和旁瓣干扰。
3.FFT：对窗函数处理后的离散信号进行FFT 运算，得到频谱。
4.谐波含量计算：从频谱中提取谐波成分，计算其幅值与基波幅值的百分比。
三、FFT 计算谐波含量的注意事项
1.采样频率：要保证采样频率足够高，以充分还原信号的频谱特性。
2.窗函数选择：要根据信号的特性选择合适的窗函数，以达到最佳的频谱分析效果。
3.FFT 算法选择：要根据实际需求和计算资源选择合适的FFT 算法，如FFT、FFTW、Cooley-Tukey 等。
四、FFT 计算谐波含量的实际应用案例
1.电力系统：通过FFT 计算谐波含量，可以分析电力系统中的谐波污染，以保证电力系统的稳定运行。
2.信号处理：在音频、图像等领域，通过FFT 计算谐波含量，可以分析信号的频谱特性，以进行有效的信号处理。
五、总结
FFT 计算谐波含量是一种有效的分析方法，广泛应用于电力系统、信号处理等领域。
配电系统中谐波电压、电流含量用EXCEL表格快速估算
ST(kVA) 合成后的THDI THDI的允许值 合成后的THDU THDU的允许值 总谐波电流含量IH(A)
6.00%
0.82 0.90
0.40
1250.00
24.3
15.9
6.30
5
378.8
电容器对谐波的放大自动计算表-----编制人：赵燕平、王旭辉
电容器对谐波的放大自动计算表
补偿后的功率因数
c．计算各分组的谐波电流： I n.i I1.i HRI n.i 。
1
d．计算谐波的合成电流： In KT
I n.i
i
（ KT 为同期系数）。
取值见下表（表 3）（参见 GB/Z 17625.4-2000）
谐波次数
n 5 1
5 n 10 n 10
1.4
2
e．计算总的谐波电流含量： I H I n 2 。
配电系统谐波自动计算表 ----- 编制人：赵燕平、王旭辉
配电系统谐波自动计算表
用电设备组 名称
谐波数据：In/A、HRIn/%、THDi/%
设备 容量 /KW
Kx cosφ
Pjs /kW
Qjs /kvar
n=1 I1.i
n=3 HRI3
n=5 HRI5
n=7 HRI7
n=9 n=11 n=13 n=15 n=17 n=19 n=21 n=23 n=25 HRI9 HRI11 HRI13 HRI15 HRI17 HRI19 HRI21 HRI23 HRI25 THDI.i
U U1 1 THDU2 ,当THDU2 <<1 时，U U1 U e , 依据 GB/T 14549-93 附录 C2：
HRUn
3 nU N I n 103 Sd
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