谐波源设备
谐波源设备：：①整流器、变频器、开关电源、静态换流器、晶闸管系统及其他SCR控制系统等电力电子设备，②变压器、电动机、发电机等非线性设备，③电弧炉设备及气体电光源设备
变速传动装置（包括交流、直流），晶闸管控制设备(如：整流器，照明控制系统的亮度调节），固定式换流器（UPS不间断电源），电弧炉，饱和电抗器（变压器），电焊机，开关电源，节能灯，LED显示屏等。
产生谐波的设备类型
所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源(SMPS)、电子荧火灯镇流器、调速传动装置、不间断电源(UPS)、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。
(1)开关模式电源(SMPS)：
大多数的现代电子设备都使用开关模式电源(SMPS)。它们和老式的设备不同，它们已将传统的降压器和整流器替换成由电源直接经可控制的整流器件去给存贮电容器充电，然后用一种和所需的输出电压及电流相适合的方法输出所需的直流电流。这对于设备制造厂的好处是使用器件的尺寸、价格及重量均可大幅度地降低，它的缺点是不管它是哪一种型号，它都不能从电源汲取连续的电流，而只能汲取脉冲电流。此脉冲电流含有大量的三次及高次谐波的分量。
(2)电子荧光灯镇流器：
电子荧光灯镇流器近年被大量采用。它的优点是在工作于高频时可显著提高灯管的效率，而其缺点是其逆变器在电源电流中产生谐波和电气噪声。使用带有功率因数校正的型号产品可减少谐波，但成本昂贵。
(3)直流调速传动装置：
直流电动机的调速控制器通常采用三相桥式整流电路，它也称作六脉冲桥式整流电路，因为在直流输出侧每周波内有六个脉冲(在每相的半波上有一个)。直流电动机的电感是有限的，故在直流电流中有300Hz的脉动波(即为供电频率的6倍)，这就改变了供电电流的波形。(4)不间断电源
根据电能变换方式和由外部供电到内部供电所用转换方式的不同，UPS有许多不同的类型。主要的类型有：在线的UPS、离线的UPS和线路交互作用的UPS。由UPS供电的负荷总是电子信息设备，它们是非线性的并且含有大量的低次谐波。
(5)磁芯器件：
在有铁芯的电抗器上的励磁电流和磁通密度之间的关系总是非线性的。如果电流波形是正弦波(亦即电路中串联的电阻很大)那么磁场中会有高次谐波，这被认为是强迫磁化过程。如果施加在线圈上的电压是正弦波形(亦即串联的电阻很小)则磁通密度也将是正弦波形，而电流波形则含有高次谐波，这被认为是自由磁化过程。
晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。
(1) 如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%；接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流；如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。经统计表明：由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%，这是最大的谐波源。
(2) 变频装置。变频装置常用于风机、水泵、电梯，（电动机的调速启动）等设备中，由于采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。
(3) 电弧炉、电石炉。由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料，使得燃烧不稳定，引起三相负荷不平衡，产生谐波电流，经变压器的三角形连接线圈而注入电网。其中主要是27次的谐波，平均可达基波的8%20%，最大可达45%。
荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。分析与测量这类电光源的伏安特性，可知其非线性十分严重，有的还含有负的伏安特性，它们会给电网造成奇次谐波（3次谐波电流）
中央空调压缩机、电磁阀时常工作在曲线变化中，压缩机在不断变化的同时产生大量的谐波，造成电网污染，电压波形发生严重畸变，造成供电系统出现许多异常现象和故障
最大负荷电流
电力系统谐波的基本特性和测量,配网中的谐波源
电力系统谐波的基本特性和测量 谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数。理论上看，非线性负荷是配电网谐波的主要产生因素。非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系，这类负荷的电流不是正弦波，且引起电压波形畸变。周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后，那些大于基频的分量被称作谐波。 非线性负荷除了产生基频整次谐波外，还可能产生低于基频的次谐波，或高于基波的非整数倍谐波。电力系统中出现系统短路、开路等事故，而导致系统进入暂态过程引起的谐波，将不归属谐波治理的范畴。 要治理谐波改善供电品质，需要了解谐波类型。谐波按其性质和波动的快慢可分成四类：准稳态谐波、波动谐波、快速变化的谐波和间谐波四类。因其多样性和随机性，在实际工作中，要精确评估谐波量值非常困难，所以在IEC 6100-4-7标准中对前三类谐波进行了规定，推荐采用数理统计的方法对谐波进行测量。兼顾数理统计和数据压缩的需要，标准对测量时段以及通过测量值计算谐波值提出了建议。 国标GB/T 14549-1993采用观察期3s有效测量的各次谐波均方根值的95%概率作为评价谐波的标准。为简便实用，将实测值按由大到小的方式排序，在舍去前5%个大值后剩余的最大值，近似作为95%的概率值。 实际工作中，通常采用谐波测试仪来监测和分析谐波。一般来说，将用户接入公用电网的公共连接点作为谐波监测点，测量该点的电压和注入公共电网的电流后，通过对电压和电流的分析，取得谐波测量资
料。 相对单点的谐波测量而言，从区域或整个电网角度来看，谐波源的定位和确定谐波模型进而分析它是一个相对复杂的过程。谐波源定位，一般采用功率方向法和瞬时负荷参数分割法。而谐波模型分析的方法一般有三种：非线性时域仿真、非线性和线性频率分析。三种方法的相同点是对电网作适当的线性化处理，只是在处理非线性设备时采取了不同的模拟方式。 配网中的谐波源 严格意义上讲，电力网络的每个环节，包括发电、输电、配电、用电都可能产生谐波，其中产生谐波最多位于用电环节上。 发电机是由三相绕组组成的，理论上讲，发电机三相绕组必须完全对称，发电机内的铁心也必须完全均匀一致，才不致造成谐波的产生，但受工艺、环境以及制作技术等方面的限制，发电机总会产生少量的谐波。 输电和配电系统中存在大量的电力变压器。因变压器内铁心饱和，磁化曲线的非线特性以及额定工作磁密位于磁化曲线近饱和段上等诸多因素，致使磁化电流呈尖顶形，内含大量奇次谐波。变压器铁心饱和度越高，其工作点偏离线性就越远，产生的谐波电流就越大，严重时三次谐波电流可达额定电流的5%。 用电环节谐波源更多，晶闸管式整流设备、变频装置、充气电光源以及家用电器，都能产生一定量的谐波。
电网中主要谐波源及其治理措施
电网中主要谐波源及其治理措施 【摘要】大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大，是电网谐波的一个主要来源。尤其是大功率的变频调速系统，谐波问题越来越突出，电能质量下降，给各种用电设备和仪表带来了很大的危害，必须抑制这些谐波，所以谐波的检测显得越来越重要。国内外对此进行了很长时间的研究，通过学者的不懈努力，也取得了丰硕的成果。 【关键词】电网；谐波；治理 一、交流传动所产生的谐波问题 大功率传动装置所产生的谐波对电网的危害很大，尤其是大功率的变频调速系统，谐波问题越来越突出，电能质量下降，给各种用电设备和仪表带来了很大的危害。我们希望交流传动变换器输出只含基波的正弦波，但实际应用的逆变器总含有谐波，这些畸变的电流和电压可能造成很多危害，如会让工业生产被干扰中断，受此影响，装配线可能经常停工，产生大量废品，造成很大的经济损失。虽然控制装置的调制控制方法能够在产生所需的基波的同时，应尽可能的优化其他的高次谐波。但是谐波不可避免的产生，这就要求对这些谐波进行监测、分析后，确定治理方案。达到最大程度的消除特定谐波或最小化总谐波（TDH）畸变率，进而使由谐波产生的电力电子设备的功率损耗达到最小。 另外变频器的整流桥对电网来说是非线性负载，它所产生的谐波对接入同一电网的其它电子、电气设备产生谐波干扰。变频器的逆变电路多采用PWM 技术要用到IGBT 大功率管。当控制电路根据需要给出相应的频率和幅值的开关脉冲，IGBT 大功率管工作时，其输出的电压和电流波形中带有与开关频率相应的高次谐波群。我们知道高载波频率和场控开关器件高速切换的dv/d t 可达1kv/Ls 以上所以引起的辐射干扰问题是相当突出。当然，变频调速电路除了通过辐射向外部发射产生干扰外，也可以通过阻抗耦合或接地回路耦合将干扰带入电源电路形成传导形干扰。 经查证资料，交流传动所产生的谐波基本上是5次，7次，9次和13次谐波，其他次数的谐波比较少。 二、谐波的一些治理措施 采取一些措施来消除这些对各种电子设备和电网造成很大危害的谐波，下面简单介绍一下消除谐波的方法和措施。 （1）滤波 所谓的滤波就是，一个电信号中有若干种成分，把其中一部分交流信号过滤掉就叫滤波。一般将电力电网或电力设备中某些不需要的交流信号去掉，通常采
电力系统谐波源定位方法述评
第25卷第3期 2006年7月 电工电能新技术 Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy Vol.25,No.3July 2006 收稿日期:2005 11 28 作者简介:徐志向(1980 ),男,浙江籍,硕士生,主攻电力系统谐波状态估计以及谐波源定位; 候世英(1962 ),女,重庆籍,副教授,主要从事谐波分析与仿真的研究;吕厚余(1947 ),男,重庆籍,教授,主要从事电能质量以及谐波监测的研究。 电力系统谐波源定位方法述评 徐志向1,2 ,侯世英1,2 ,吕厚余1,2 ,张 柯 1,2 (1 重庆大学电气工程学院,重庆400044; 2 重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室,重庆400044) 摘要:研究谐波源的定位问题对于规模大、负荷复杂的实际电网有重要的意义。本文对现有的谐波源定位方法进行了分析和评述,并对谐波源定位研究的发展提出了看法。关键词:电力系统;谐波源定位;等效模型;谐波状态估计 中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1003 3076(2006)03 0064 04 1 引言 随着电网中非线性负荷的不断增多,电力系统中的谐波污染问题变得日益严重,给电网的经济运行及用户的安全用电造成了极大的影响[1] 。为了及时解决电网中谐波治理课题,达到准确分清谐波责任,简单有效的治理目的,必须先明确电力系统中的谐波分布或谐波状态 [2] 。 分析谐波状态,首先要了解谐波源的位置。如果谐波源的位置已知,那么电网中的谐波分布就成为谐波的传播与扩散问题,也就是谐波潮流问题。以往的大多数文章集中在已知谐波源的情形下对谐波分布或补偿的研究 [3,4] 。但随着电网规模的增大, 实际系统中谐波源的位置存在不确定性,仍然用潮流方法来分析谐波的扩散与渗透,就会失去分析的主体。所以,在谐波源的位置未知的情况下,要对谐波影响进行分析,就需要对谐波源进行定位。 2 谐波源定位方法 谐波源定位可以分为两种情况 [5,6] 来解释,一种 是在PCC 点处把系统等效为两个部分,即供电侧U (utility)和用户侧C (customer),然后根据相应的等效电路模型,确定出是主谐波源的一侧,称之为基于等效电路模型的定位法[5] 。另一种就是对整个系统网络用谐波状态估计的方法,计算出系统各个节点的谐波电压以及支路的谐波电流,从而判断哪条支 路上含有谐波源[6] 。 多年来,对于基于等效电路模型定位法,基本结构都是单相模型,假设条件是系统运行在三相平衡的状态下;对于基于谐波状态估计的定位法来说,基本结构是单相模型;单频率非同步模型,量测量为有功功率P 、无功功率Q 、谐波电压V,假设条件是所有的电压、电流的频率固定,波形是理想正弦波;系统运行在三相平衡状态,系统网络是只有正序的三相对称系统 [7] 。 3 基于等效电路模型的定位法 [5] 系统的Norton(诺顿)等效电路模型如图1所示: 图1 Norton 等效电路Fig.1 Norton equivalent circuit 通过等效变换得到的Thevenin(戴维南)等效电 路模型如图2所示。 图中所示的PCC 点是公共电气耦合点。根据不同的定位依据[8] ,又可以分为功率定位法,阻抗定位法,灵敏度定位法。3 1 功率定位法( )有功功率定位法 有功功率定位法是工程上最常用的定位方法。
谐波考试内容1
谐波抑制和无功功率补偿 第一节课 1. 谐波分类 （1） 奇偶谐波 （2） 分数次波：频率不是整数倍基波频率的谐波。分数谐波分为间 谐波和次谐波两类。 间谐波往往由较大的电压波动或冲击性非线性负荷所引起，所有非线性的波动负荷，如电弧焊、电焊机、各种变频调速装置、同步串级调速装置及感应电动机等均为间谐波波源，电力载波信号也是一种间谐波。 间谐波特点有放大电压闪变和音频干扰，影响电视机画面及增大收音机噪音，造成感应电动机振动及异常。对于由电容、电感和电阻构成的无源滤波器电路，间谐波可能会被放大 2. 谐波基本概念与定义 （1） 谐波电压含量：H U = （2） 谐波电流含量：H I = （3） 谐波电压含有率：1 100%n n U HRU U =? （4） 谐波电流含有率：1 100%n n I HRI I =? （5） 电压谐波总畸变率：1 100%H u U THD U =? （6） 电流谐波总畸变率：1100%H i I THD I = ? 但是到目前为止，谐波功率的计算还无标准。 3. 谐波的分析方法 a ． 傅里叶分析：傅里叶只能做稳态分析，且必须采集整一个周期的数据，容易产生窗口泄露，检测结果延迟很大。 b ． 坐标变换法：电机学中的三相交换法将旋转坐标转换成静止坐标。这 种方法实时，但三相对称性差，且本身用低通滤波器LPM 本身检测
（神经网络法，LMS算法的GCM） 4.谐波的抑制 谐波由负载产生，但希望谐波不要流入电网或其他负载上，希望能在本地消除。谐波的抑制方法有： ?无源滤波：加L或C，改变谐振频率、品质因数，使其形成带通/阻，高/低通滤波器。但是谐波抑制选择性很差，可能导致过载。 ?有源滤波：产生一个大小相等，方向相反的谐波来对消。存在的问题是检测速度慢，检测精度要求高。损耗、成本压力、装置本身使用寿命以 及安装施工是否便利都是存在的问题。 5.谐波的计量与标准、测量 谐波具有很强的随机、实时、潜伏性 出厂前产品检测的方法与工具还有缺陷。 6.谐波的危害 波形乱，产生噪声，对各种电机、继电保护装置、谐振回路等产生危害，轻则使电力系统性能下降，重则破坏设备装置。 谐波产生： 非线性（例如过铁芯、磁滞损耗使波形烂） 电力电子装置（例如PWM，触发角、整流装置引入谐波，破坏原 正弦波形） 电弧炉、继电开关等 谐波源行业主要有化工、铁路、电力系统、有色冶金、家用电器、实验 机构、机械制造加工业等。 第二节课 1. 谐波源 ●稳定谐波源 ?电力电子装置 ?器件的非线性（例如变压器，磁滞，串入大L或C） ●不稳定谐波源：（雷电冲击、电弧炉、电焊机、电机的启停、等）常产用 无源滤波方法，将各种谐波组合搭配能达到互补的效果。 ●其他谐波源 ?大的短期负载的启停会产生动态谐波 ?点火装置：一瞬间的电磁脉冲且为脉冲序列，可通过电容耦合,干扰 控制器件的灵敏度。 ?大型负载的投切，产生电弧，对控制器干扰大，采用PLC，软开关 技术在开关附近加阻容吸收，有效防电弧。 2. 整流电路的谐波分析
谐波检测电路设计
谐波检测电路设计 对于有源电力滤波器(APF)而言，实时准确地检测出谐波电流是非常关键的，它的快速性、准确性、灵活性以及可靠性直接决定APF的补偿性能。 设计的谐波检测电路检测出的多路模拟信号会有一定的延迟性，这会大大影响APF计算谐波的精确性和准确性。本文中谐波检测装置所用的AD7656具有6路同步采样特性，克服了测量结果之间延迟的缺点，使得测量精度高。以上优点弥补了目前APF中谐波电流检测技术的缺陷，而且抗混叠滤波器、隔离放大器、过零检测电路、锁相倍频电路的设计增强了检测的精确性。 1 装置整体运行原理及相关算法 1．1 装置运行原理 图1为并联型有源电力滤波器的原理结构框图。图中，交流电网对非线性负载电，非线性负载为谐波源，产生谐波并且消耗无功功率。有源电力滤波器由4部分组成：谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、主开关器件驱动电路和主电路。谐波电流检测电路采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq算法，根据有源电力滤波器的补偿目的检测出负载电流中的谐波分量，同时还要检测直流侧母线电容电压。然后将这些信号输入电流跟踪控制电路，通过控制算法生成一系列PWM信号，以此作为补偿电流的指令信号。这些信号经过电平转换后输入主开关器件驱动电路，驱动主电路中的主开关器件。此时，APF产生并向电网注入补偿电流，该电流与非线性负载电流相位相反，幅值为负载电流中的谐波分量，从而达到滤波目的。 有源电力滤波器检测模块的工作框图如图2所示。6路电流信号包括三相电流ia、ib、ic以及由APF发出的补偿电流，这6路电流信号经霍尔电流传感器变换后，在高精度取样电阻上形成与原信号成比例的电压信号，霍尔电流传感器采用LEM公司生产的LA55-P，采用这种霍尔传感器加高精度取样电阻的方式，可以获得更好的抗干扰能力，模拟信号变换的精度更高。 直流母线电压信号经霍尔电压传感器变换后，由于对直流母线电压的精度要求不高，就不再进行信号调理而直接进入A／D芯片的模拟信号输入通道。 A／D采样启动信号也可以由DSP内部的定时器发出，但是由于电网频率会有所波动，而定时器的计时周期并不会随电网的频率变化而变化，使用内部定时器作为A／D启动信号时，会影响到瞬时无功算法的精度，使用了锁相倍频电路发出的12．8 kHz方波作为A／D 芯片采样控制信号。 在谐波计算当中，需要用到采样点的电角度所对应的正、余弦值，由于将电网频率256倍频，也就是在一个电网电压信号周期内要采256个点，每个点对应角度的正、余弦值已经计算出来，并存储到了非易失性铁电存储器当中。每次DSP启动后，会预先把正、余弦表从铁电存储器中读取到内存中，节省查表时间。
谐波源定位方法研究
谐波源定位方法研究 刘愈倬1，杨超颖1，王金浩1，李蒙赞1，任毅华2 （1.山西电力科学研究院，山西 30001；2.华北电力大学电气与电子工程学院，北京 102206）Research on Methods of Harmonic Sources Localization LIU Yu-zhuo1, Y ANG Chao-ying1, WANG Jin-hao1, LI Meng-zan1, REN Yi-hua2 (1.Shanxi Electric Power Research Institute, Shanxi 30001, China; 2.College of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China) Abstract: Methods of harmonic sources localization are summarized. Starting with the distribution of harmonic sources in distribution network, the existing methods of harmonic sources localization are divided into measures based on power direction and measures based on harmonic impedance. The former mainly includes active power direction method, reactive power direction method and the critical impedance method. The latter mainly consists of differential equations method and ratio method. The above methods are analyzed and reviewed and their respective advantages，shortcomings as well as applicability are also pointed out. Key words:power direction; harmonic impedance; harmonic sources localization; PCC (Point of Common Coupling) 摘要：对谐波源定位方法进行了总结。从实际配电网的谐波源分布情况入手，将现有的谐波源定位方法分为基于功率方向的方法和基于谐波阻抗的方法两大类。前者主要包括有功功率方向法、无功功率方向法和临界阻抗法等方法；后者主要包括微分方程法、比率法等方法。分析和评述了以上各种方法，并指出它们各自的优点、不足以及适用性。 关键词：功率方向；谐波阻抗；谐波源定位；公共连接点 0引言 随着整流装置、电弧炉、变频装置、电气化铁路等非线性负荷的大量接入，系统中电压、电流波形畸变造成的谐波污染问题日益严重，这给配电网的经济运行及用户的安全用电造成了极大的影响[1]。为了及时解决配电网中的谐波污染问题，达到分清谐波责任，简单有效的治理目的，正确识别综合负荷中的主要谐波源是至关重要的。 谐波源定位是通过测量某些点（如公共连接点）的电压、电流或功率值，在所测数据的基础上，采用相应的算法判定系统侧和用户侧谁是主要谐波源。若系统侧为主要谐波源，则对电压、电流畸变负主要责任；反之，则用户侧应承担主要责任。基于功率方向的方法简单直观、易于实现。然而，有功功率方向法[2]易受PCC两侧电压相角差δ的影响，不能正确判断主谐波源位置。无功功率方向法[3]和临界阻抗法[4]等方法易受谐波阻抗估计值的影响；基于谐波阻抗的方法[6-11]原理简单、清晰。然而，它的前提难以实现，因为谐波阻抗是在扰动情况下测量的，实际中的扰动具有随机性，很不稳定。本文对以上方法进行分析总结，希望能为促进谐波治理的快速发展提供参考。 1基于功率方向的方法 图1 谐波源等值模型 Fig.1 Equivalent model of harmonic source 1.1有功与无功功率方向法 有功功率方向法是传统的谐波源定位方法之一，若将系统侧到用户侧定义为正方向，由图1可得，公共连接点（PCC）的有功功率、无功功率分别为： c s c c s cos sin sin s h h h h c s c s E E Z Z P V I I I Z Z Z Z δδδ === ++ (1) (cos) s h s c c s E Q E E Z Z δ =- + (2) 其中, h P是h次谐波的有功功率, h Q是h次谐 波的无功功率， s E是系统侧等值谐波电压源， c E 是用户侧等值谐波电压源， h δ是h次谐波电压、谐波电流的相角差，δ是PCC两侧等值谐波电压源的相角差。 由式(1)可得：当0 > h P时，系统侧发出较多的谐波功率，则认为系统侧为主要谐波源；当0 < h P时，用户侧发出较多的谐波功率，则认为用户侧是主要谐波源。这种方法比较直观，曾为大家所普遍接受。然而文献[2]已证明了该方法的不合
一文教你读懂谐波测量方法
一文教你读懂谐波测量方法 来源：仪商网 在很多人认识里，只有使用同步采样才能进行精确的谐波分析，其实采用非同步采样同样能进行谐波分析，而且在许多情况下甚至比同步采样法更优秀。PA功率分析仪提供了常规谐波、谐波和IEC谐波三种谐波测量模式，支持同步和非同步的谐波分析，将两种分析方式互补使用可提高谐波的分析能力。下面通过其计算方法的简单，结合实例讨论三种谐波模式的使用。 谐波测量基本原理 目前最常用的谐波分析方法是使用傅里叶变换，将时域的离散信号进行傅里叶级数展开，得到离散的频谱，从离散的频谱中挑选出各次谐波对应的谱线，计算得出谐波各项参数。 在实际实现时，由于离散傅里叶变换存在“栅栏效应”，采样频率不为基波的整数倍时，部分谐波可能不在离散傅里叶变换后的离散频率点上，需要使用特殊的手段将栅栏空隙对准我们关心的谐波频率点。其中同步采样法和频率重心法使用最为广泛。 同步采样法 顾名思义，就是使采样频率与基波频率同步改变。该方法从源头上保证数据的采样频率为基波频率的整数倍，如IEC 61000-4-7标准就规定50Hz使用10倍基波采样率，采样数据经离散傅里叶变换即可得到各次谐波分量。同步采样常用硬件PLL实现，需要实时调
整采样频率，频率的锁定需要时间，受限于滤波器及相关器件，很难做到很宽的频域，也很难保证频谱特别丰富时的准确性。 频率重心法 使用足够高的采样频率（一般大于4倍基波频率）即可满足直接对信号进行采样，将信号的频谱间隔拉开，并且使用更多周期的数据点做离散傅里叶变换，降低频谱泄露的影响。最后根据窗函数的功率谱分布特性，通过频谱的谱峰和次谱峰，找到真正的谱峰频点——即离散频谱的谱峰和次谱峰的重心。通过频率重心法消除了栅栏效应的影响，对各次谐波使用重心法，还得到一个偏离系数，使用该系数配合窗函数功率谱，可求解得到对应频点的相位和幅值等信息。至此，非同步采样法同样得到了各次谐波。受限于窗函数的频谱特性，该法需要用足够高采样率来保证各频率成分的频谱互相影响足够小；而且截断造成的泄漏也不能太大，否则产生的假频率叠加到真实频谱里，导致结果误差更大。 简单对比 基于以上实现原理可知，同步采样法精度取决于PLL的准确度，而后期计算简单。PLL 中用到的滤波器限制了支持的基波频率上限，因此在基波频率较高时，同步采样法一般无法支持；同样是滤波器原因，无法很好滤除低偶次谐波，所以低偶次谐波幅值较大时，PLL 就无法同步基波采样，谐波分析结果也就完全错误。 频率重心法不需要额外滤波器，采样器件可工作在支持的最高采样频率，使有效谱线拉开的同时提高了支持的谐波频率范围，而为了消除泄漏的影响，需要使用更多的数据进行傅里叶变换。所以频率重心法引入了数倍于同步采样法的计算量。另外，重心法需要使用至少两根谱线，而且受窗函数主瓣宽度限制，频率重心法所能支持的频率下限只能达到频率分辨率的三倍以上。由于频率重心法没有反馈过程，不依赖于信号，模拟电路实现简单，理论上只要采样率和使用的数据点足够，就能得到正确的结果。 特别地，因为同步采样需要硬件电路，受限与成本与体积，大部分测量仪器只支持一到两个PLL源，而频率重心法无此限制，甚至可任意定义基波源（对应于PLL源，用于确定基波）。 应用实例
谐波分析方法对比
谐波分析方法对比 随着用电设备的多样化和复杂化，线路中谐波的成分也变得越来越丰富，谐波污染的治理问题也变得越来越棘手，许多仪器也相应推出了谐波测量功能，我们该如何区分这些谐波的测量方法并正确地使用他们进行谐波测量呢？本文将进行“深究”。 在很多人认识里，只有使用同步采样才能进行精确的谐波分析，其实采用非同步采样同样能进行谐波分析，而且在许多情况下甚至比同步采样法更优秀。PA功率分析仪提供了常规谐波、谐波和IEC谐波三种谐波测量模式，支持同步和非同步的谐波分析，将两种分析方式互补使用可提高谐波的分析能力。下面通过其计算方法的简单，结合实例讨论三种谐波模式的使用。 谐波测量基本原理 目前最常用的谐波分析方法是使用傅里叶变换，将时域的离散信号进行傅里叶级数展开，得到离散的频谱，从离散的频谱中挑选出各次谐波对应的谱线，计算得出谐波各项参数。 在实际实现时，由于离散傅里叶变换存在“栅栏效应”，采样频率不为基波的整数倍时，部分谐波可能不在离散傅里叶变换后的离散频率点上，需要使用特殊的手段将栅栏空隙对准我们关心的谐波频率点。其中同步采样法和频率重心法使用最为广泛。 同步采样法 顾名思义，就是使采样频率与基波频率同步改变。该方法从源头上保证数据的采样频率为基波频率的整数倍，如IEC 61000-4-7标准就规定50Hz使用10倍基波采样率，采样数据经离散傅里叶变换即可得到各次谐波分量。同步采样常用硬件PLL实现，需要实时调整采样频率，频率的锁定需要时间，受限于滤波器及相关器件，很难做到很宽的频域，也很难保证频谱特别丰富时的准确性。 频率重心法 使用足够高的采样频率（一般大于4倍基波频率）即可满足直接对信号进行采样，将信号的频谱间隔拉开，并且使用更多周期的数据点做离散傅里叶变换，降低频谱泄露的影响。最后根据窗函数的功率谱分布特性，通过频谱的谱峰和次谱峰，找到真正的谱峰频点——即离散频谱的谱峰和次谱峰的重心。通过频率重心法消除了栅栏效应的影响，对各次谐波使用重心法，还得到一个偏离系数，使用该系数配合窗函数功率谱，可求解得到对应频点的相位和幅值等信息。至此，非同步采样法同样得到了各次谐波。受限于窗函数的频谱特性，该法
用于谐波和间谐波检测的频谱分解法
第２９卷第４期２０１２年８月 现 代 电 力 Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２０１２现代电力，２０１２，２９（４） ｈｔｔｐ：∥ｘｄｄｌ．ｎｃｅｐｕ．ｅｄｕ．ｃｎ Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｄｄｌ＠ｖｉｐ．１６３．ｃｏｍ 文章编号：１００７－２３２２（２０１２）０４－００３６－０５文献标志码：Ａ中图分类号：ＴＭ７１４ 用于谐波和间谐波检测的频谱分解法 覃 浩，杨洪耕 （四川大学电气信息学院，四川成都 ６１００６５） Ａｎ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ／Ｉｎｔｅｒ－ｈａｒｍｏｎｉｃｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ＱＩＮ Ｈａｏ，ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇｇｅｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００６５，Ｃｈｉｎａ） 摘 要：在使用离散傅里叶变换进行电力系统谐波／间谐波分析时，若所分析信号中两频率成分过于密集，就会产生主瓣干扰。本文分析了传统方法在两频率成分发生主瓣干扰时失效的原因，在１０个周波采样长度下，提出一种用于抑制主瓣干扰的改进傅里叶算法：根据频域谱线的相位特性，将两个密集频率成分的傅里叶变换结果拆分成两组谱线，分别对这个两组谱线进行频率、幅值以及相位的校正。计算机仿真算例和实测分析表明，该方法计算简单，能在抑制旁瓣干扰的同时，有效拆分出信号中频率差小于频率分辨率的谐波与间谐波成分，或两个间谐波成分，满足工程精度要求。 关键词：离散傅里叶变换；主瓣干扰；谐波；间谐波；向量分解；频谱干扰 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｆ ｔｗｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｓｉｇ－ｎａｌ ａｒｅ ｔｏｏ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ，ｍａｉｎ ｌｏｂｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｗｉｌｌ ｇｅｎｅｒａｔｅｗｈｅｎ ｔｈｅ ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａ－ｌｙｚｅ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ－ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｒｅａｓｏｎ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｈｅｎ ｍａｉｎ ｌｏｂｅ ｉｎ－ｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｗｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ ＤＦＴｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ｒｅｓｔｒａｉｎ ｍａｉｎ ｌｏｂｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｔｅｎ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，Ｂａｓｅｄｏｎ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＤＦＴ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｌｉｎｅ，ｔｈｅ Ｆｏｕ－ｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅ ｓｐｌｉｔ ｉｎｔｏ ｔｗｏ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｌｉｎｅｓ ｔｈａｔａｒｅ ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ ｂｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｐｈａｓｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ－ｌｙ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｒｏａｃｈｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｓｐｌｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ－ｈａｒｍｏｎｉｃｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｉｎｔｅｒ－ｈａｒｍｏｎｉｃｓ，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａ－ｃｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｍａｉｎ ｌｏｂｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒ－ｅｎｃｅ；ｈａｒｍｏｎｉｃｓ；ｉｎｔｅｒ－ｈａｒｍｏｎｉｃｓ；ｖｅｃｔｏｒ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ； ０ 引 言 由于电网中电力电子等非线性设备的广泛使用，电力系统谐波／间谐波现象及其影响倍受关注［１－３］。 离散傅里叶变换（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，ＤＦＴ）及其快速算法快速傅里叶变换（Ｆａｓｔ ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ，ＦＦＴ）是目前电力系统谐波与间谐波分析最常用的工具，但这种算法在信号非同步采样的条件下，频谱离散化会引起短范围泄漏（即栅栏效应），时域截断会产生长范围泄漏，影响信号参数（幅值、相角、频率）计算结果的准确性［４］。 在解决非同步采样的问题上，人们采用同步锁相环技术（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ，ＰＬＬ）［５］或时域插值技术［６］来实现对基频信号的同步采样，此时由基波与谐波引起的频谱泄漏已接近于零。但对于含有间谐波的信号而言，由于间谐波频率的不可预知性，采样很难做到对间谐波同步，因此频谱泄漏现象依然存在。加窗插值傅里叶算法［７－１１］能够在非同步采样的情况下通过选用旁瓣较小的窗函数来减小长范围泄漏引起的误差，对ＤＦＴ计算结果使用插值修正算法以减小短范围泄漏引起的误差。但是，当信号中两个频率分量发生主瓣干扰时，上述方法和以往的加窗插值方法都只有通过增加采样长度来减少干扰，但增加采样长度使得分析时间大大增加，且在信号非平稳条件下也是不适用的。 本文在ＩＥＣ６１０００－４－７［１２］推荐的１０个基波周期采样长度条件下，提出一种基于频谱分解的电力系
电力系统的谐波
《电力系统的谐波》 电气工程与自动化 1.什么是谐波？特性？分类？ 2.含有谐波的电量的电气参数如何计算？ 3.衡量谐波含量的参数有哪些？定义？ 4.电力系统常见的谐波源有哪些？ 5.谐波的危害是什么？治理方法有哪些？ 理想的交流电压和交流电流波形应是单一频率的正弦波，而实际电力系统中由于负荷 的非线性常会使电压和电流波形产生畸变而偏离正弦，出现各种谐波分量。谐波的含量是 衡量电能质量的重要指标之一。 那么什么是谐波呢？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。 奇次谐波:额定频率为基波频率奇数倍的谐波，被称为“奇次谐波”，如3、5、7次谐波； 偶次谐波:额定频率为基波频率偶数倍的谐波，被称为“偶次谐波”，如2、4、6、8次谐波。 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； 分量谐波:频率为基波非整数倍的分量称为间谐波，有时候也将低于基波的间谐波称为次谐波,次谐波可看成直流与工频之间的间谐波。 电气参数计算 有效值： U= 1T u 2T 0(t)dt I= 1T i 2T 0(t)dt u(t)= 2∞n =1U n sin ?(nw 1t +αn ) i(t)= 2∞ n =1I n sin ?(nw 1t +βn ) w 1=2πT =2πf 1 I= A A= 1T [ 2I 1T sin w 1t +β1 + 2I 2sin 2w 1t +β2 +?+ 2I n sin nw 1t +βn ]∧2dt
单相谐波检测
单相电源谐波测量 一．应用需求 1. 功能 1）能够选择查看某一谐波幅值； 2）最高谐波次数为20次； 3）被显示的谐波幅值用相对值表示（谐波幅值/基波幅值）。 2. 指标 —— 测量精度：0.1％。 二．测量原理及其算法 算法原理：采用离散傅里叶算法 一个周期为2l 的函数()f x 可用傅立叶基数展开为 01 ()(cos sin ) 2 n n n a n x n x f x a b l l ππ∞ == + +∑ （1） 其中：0 1()l l a f x dx l -= ? ， 1()c o s l n l n x a f x dx l l π-= ? ，1()sin l n l n x b f x dx l l π-=? 将连续函数的傅立叶基数展开式（1）离散化。为了离散化（1）式，在周期区间（0, 2l ）上等间隔的取N 个点，取样间隔为t ?，那么 2 N t l ?= ，这里要注意 dx t →?。则 () f x 的离散化序列为 {}0121N x x x x -，，，…，且 2n x ki l N ππ→ ,由此（1）式的离散化形式为： 01 22(cos sin ) 2 m i k k k a ki ki x a b N N ππ== + +∑ （2） 其中：1 2N i i a x N -== ∑，1 22cos N k i i ki a x N N π-== ∑ ，1 22sin N k i i ki b x N N π-== ∑ 。 在这里对 2ki N π做一个变换，对其分子分母同乘以t ?后变为： 2() k i t N t π ??，由此可得出第k x 项为一个正弦和一个余弦周期函数之
常用的电力谐波治理的方法
目前常用的电力谐波治理的方法无外乎有三种，KYLB无源滤波装置、KYAPF 有源滤波装置、KYLB动态无功补偿装置。下面就谈谈这三种方法的优缺点以及市场前景及其经济效益的分析。 1. KYLB无源滤波装置 KYLB无源滤波装置的主要是用电抗器与电容器构成，KYLB无源滤波装置的成本较低，经济，简便，因此获得广泛应用。KYLB无源滤波装置可以分为并联滤波器与串联滤波器。 1.1无源并联滤波器 现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器，对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器，通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。多组滤波器的使用造成结构复杂，成本增高，并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分，因此无法将谐波全部滤除。不仅如此，由于并联滤波器对谐波的阻抗很低，通常会使谐波源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰，例如7次谐波滤波器就可能会放大5次谐波。因此，如果有人将并联滤波器安装前后的谐波情况做过对比，就会发现：虽然滤波器安装以后影响系统的谐波电流减小，但是各滤波器中以及进入系统的谐波电流之和远远超过未安装滤波器之前，谐波源产生的谐波电流也超过未安装滤波器之前。 从广义的角度来讲，频率不等于工频频率的成分统统都是谐波。因此，工频是单一频率，而谐波有无限多种频率，可见谐波具有无限的复杂性，使用并联滤波器的方法显然无法对付无限频率成分的谐波。 1.2无源串联滤波器 由电感与电容串联构成的LC串联滤波器，具有一个阻抗很低的串联谐振点，如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器，并将其串联在线路中，就可以滤掉所有的谐波。这就是本文介绍的串联滤波器，串联滤波器由电感和电容串联而成，并且串联连接在电源与负荷之间，因此串联滤波器的“串联”二字具有双重意思：一个意思表示电感与电容串联，另一个意思表示串联在电路中使用。
电力系统谐波和间谐波检测方法的思考 卢杏谊
电力系统谐波和间谐波检测方法的思考卢杏谊 发表时间：2018-10-01T10:01:21.197Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：卢杏谊 [导读] 摘要：电的发明方便了人们的生活和生产。 （广东皇鼎建设工程有限公司 528445） 摘要：电的发明方便了人们的生活和生产。电力系统供电和输送电的主要系统，其是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节而组成的电能生产与消费系统。电力系统的正常运作是维持我国用电正常的关键因素。因此，在其日常维护和检测过程中需要具有良好的检测系统和检测方式，这样才能够更好的保障其使用安全性，维持我国整体电力系统的使用。但是，在其检测过程中为进一步维持供电和电网信号的稳定，需要对其进行随机性、平稳性检测，这样才能够起到检测作用。因此，谐波和间谐波成为其检测的主要方式。对谐波和间谐波检测过程中受到各种因素的影响，其准确性上也存在一定的差异。因此，学者对谐波和间谐波的检测方式进行了临床研究。 关键词：电力系统谐波；间谐波；检测方法 随着供电事业的发展，电力系统的运行水平相比于以往取得了非常显著的提升，但谐波问题却依然没有得到根本性的解决，在电力系统的运行过程中，仍然需要对谐波以及间谐波进行检测，以便于保障电力系统的正常安全运行。对于谐波与间谐波来说，会随着电力系统运行情况而发生改变，而对其进行检测所使用的方法也存在着较大的不同。并且，不同的谐波和间谐波的检测方法，各自具有其优缺点，在实际的检测过程中可以根据自身的需求选择合适的方法。谐波检测中会出现问题，一般这些问题都比较关键。 1谐波和间谐波的检测方法综述 针对当前我国对电力系统谐波和间谐波检测方式进行临床研究，将其检测方式主要分为频谱泄露和栅栏效应两种方式，且其两种方式在其算法上存在不同对检测结果会造成不同的影响。频谱泄露主要是指对频率在fs的正弦序列的离散谱进行测量。在正常情况下fs的正弦序列只有在该处具有离散谱，如果其在其余序列上具有离散谱，则说明产生了频谱泄露。其中崔晓荣，曹太强，王汇灵在其研究过程中针对频谱泄露检测方式对电力系统进行检测，并且在其实验过程中采用模型建立的方式对频谱泄露检测方式的准确性进行了分析。其研究结果显示频谱泄露检测方式虽然能够根据其离散谱产生的位置确定电力系统的信号是否稳定，是否产生泄露，但是在其应用过程中受到相关检测环境内电磁信号的影响，会对其产生一定的影响。因此，其检测方式的准确率为86.39%，在对其进行应用过程中需要采用修正检测的方式对其进行测量检测和结果修正，从而提高检测准确率。 栅栏效应主要是指在对其信号进行检测过程中将其频谱设定为栅栏状态，透过栅栏能够确定频谱的一部分，从而将采取的样本信号进行FFT计算，最终获取其离散频率。栅栏效应在其应用过程中主要是利用其栅栏漏掉频谱进行计算和检测。其中丛超，胡全义，王慧武在其研究中采用栅栏效应检测方式对谐波和间谐波进行检测，并且将其检测结果进行准确率分析，研究结果显示其准确率为87.69%。由此得出使用栅栏效应对电力系统信号进行检测过程中虽然能够对其系统的谐波和间谐波进行检测，但是其检测准确率上需要对其进行补充样本的制定，从而满足电力系统检测需求。 2谐波与间谐波检测方法 2.1增加换流装置的相数 换流装置是电力系统中主要的谐波源之一，对整换流装置实施必要的改造，可以明显减少较大的低次谐波输出。换流装置交流侧输出PK±1形式的谐波（P为整流相数或脉动数，K为正整数），直流侧输出PK形式的谐波。通过改造增加整流相数（或脉动数），将整流相数6相增加到12时，可有效消除12K±1和12K次较大低频的特征谐波。在实际应用中可将换流相数较少的换流变压器联结成多相形式以达到增加换流器相数的目的或使换流变压器相互间保持一定移相角的设置模式等抑制谐波的危害。 2.2加装静止无功补偿装置 现代工矿企业中大量使用电弧炉、变压器、电动机、轧机等非线性设备，只要处于运行状态，就会向电网中输送大量谐波。一方面随着频率快速变化产生高次谐波；另一方面引起电压发生波动和闪变，严重时造成电网三相间电压出现不平衡现象，影响电网安全稳定，劣化电能质量，给电力用户生产用电带来了隐患。在谐波源处并联加装静止无功补偿装置，可以明显抑制谐波分量，有效降低电压波动、闪变、三相不平衡，提高系统功率因数，提升电网电能质量。 2.3加装有源滤波装置（APF） 有源滤波装置可以动态跟踪补偿，既可以对谐波进行补偿，又可以对无功进行补偿，具有无源滤波装置所无法比拟的优势。有源滤波装置是一种主动抵消谐波电流的设备，其原理是产生与现行电网中的谐波电流极性相反、幅值一样的电流，用以抵消原有谐波电流对电网的危害。有源滤波装置主要由电力电子元件构成，随着电力电子技术的飞速进步，未来有源滤波技术的发展空间将十分巨大。通过以下三种加装有源滤波器的设计方案，可以达到治理谐波的目的：串联有源电力滤波器。串联有源电力滤波器，产生相反的谐波电压，使负载端交流侧电压变为正弦波。并联有源电力滤波器。并联有源电力滤波器产生相反的谐波电流，抵消原电线路中的谐波电流。同时串、并联有源电力滤波器。并联APF与串联APF的混合型方案中的APF1阻止电源谐波电压串入负载端和负载谐波电流进入电网，APF2吸收负载的谐波电流，在电网与连接点间同步实现净化电压和电流的目的。 2.4时域交替法 时域交替条件下，人们提出先对信号的周期进行检测，而后进行重新采样操作，最后做DFT获得谐波参数。通过改变DFT旋转因子及相关计算，获得谱线离散移位的结果，并将幅值最大谱线对应频率当作基波频率，此种检测方法并未考虑频率泄漏，而且存在因量化導致的误差，仅为估算。针对该问题，人们提出检测谐波、间谐波的自动同步采样器，利用CZT计算获得实际频率，而后不断进行调整以获得最小误差。 在频域上间谐波成分通常会被具有较大含量的谐波淹没，较小含量的间谐波会被较大含量的间谐波淹没，而在时域上进行TDA可解决第一部分问题，即谐波、间谐波的检测进行分开，不过其实现应保证采样序列同步于谐波，如为非同步时会增加测量误差。而后人们对在非同步采样条件下间谐波的检测进行研究，并将间谐波间的干扰考虑在内，即滤除谐波成分后，由大到小逐渐对最大间谐波成本进行滤除，实现对不同间谐波分量的检测，降低间谐波频谱干扰的影响。 结论 在实际的电力系统中，进行谐波和间谐波检测的对象往往为随机的谐波模型，谐波成分并不是非常稳定，更进一步加大了精确检测的