谐波含量计算
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
配电系统中谐波电压、电流含量用EXCEL表格快速估算
U
2 e
Uk
ST
I n n2
100%
Ue
3 U e U k
I n n2 100 %
ST
（8）
另一种表达式，将 I n I1 HRI n 和 I1
I
代入：
1 THDI2
THDU
3 Ue Uk
I1 n HRI n 2 100 %
ST
3 U e U k
I
ST
1
HRI
2 n
n HRI n 2 100%
F ST U k ST 1 THDI2
n HRIn 2 100%
F U k 1 THDI2
n HRIn 2 100%
当
THD
2 I
<<1
时，
THDU F U k n HRI n 2 100 %
（9）
2.3.2.1 未考虑电容器对基波的补偿及电容器对谐波放大作用时，谐波电流估算 步骤： a．用电设备按不同频谱分组。 b．按补偿前的各分组的需要系数和功率因数计算各分组的 Pjs.i、Ijs.i。
10
100
26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9
续表 2
标准电 基准短 压（kV） 路容量
谐波次数及谐波电流允许值（A）
（MVA） 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
0.38 10
11 12 9.7 18 8.6 16 7.8 8.9 7.1 14 6.5 12
补偿容量QC(kvar)
360
电抗百分值kL
5.00%
ξ
-3.33 0.54 1.61 2.05 2.27 2.40 2.48 2.53 2.57 2.60 2.62 2.64
谐波电压含有率和畸变率
谐波电压含有率和畸变率谐波电压含有率和畸变率一、谐波电压含有率在电力系统中，谐波电压含有率是指电压波形发生畸变的程度。
畸变率越高，电压波形偏离正弦波的程度越大。
通常情况下，电力系统中的电压应该是正弦波，但是由于各种因素的影响，实际电压波形会发生畸变，即出现谐波。
谐波电压含有率的计算公式为：HVP = (U2 + U3 + U4 + ... + Un) / U1 × 100%其中，U1表示基波电压有效值，U2、U3、U4、...、Un表示各次谐波电压有效值。
二、畸变率畸变率是指电力系统中由于谐波的影响，电压或电流波形的偏离程度。
畸变率越高，波形的偏离程度越大，对电力设备和线路的危害也越大。
畸变率可以分为电压畸变率和电流畸变率。
电压畸变率的计算公式为：THDu = sqrt(sqrt(U2/U1^2 + U3/U1^2 + ... + Un/U1^2)) × 100%其中，U1表示基波电压有效值，U2、U3、U4、...、Un表示各次谐波电压有效值。
三、影响和危害谐波电压含有率和畸变率过高会对电力系统和用电设备产生不利影响。
首先，高畸变率会导致线路损耗增加，缩短设备使用寿命，甚至引发设备故障。
其次，谐波会产生额外的热量，加速绝缘材料的老化，导致设备损坏。
此外，谐波还会干扰通信和控制系统，影响设备的正常运行。
因此，为了保障电力系统的安全稳定运行和用电设备的正常工作，需要采取有效的措施来抑制谐波的产生和减小畸变率。
四、抑制措施针对谐波和畸变率的问题，可以采取以下几种抑制措施：增加无功补偿装置：通过增加无功补偿装置来提高功率因数，从而减小电流中的谐波分量。
无功补偿装置可以采用电容器或静止无功补偿器等设备。
滤波器：在电力系统中安装滤波器可以有效地减小谐波对系统的影响。
滤波器可以分为有源滤波器和无源滤波器两种类型。
有源滤波器可以主动产生与谐波大小相等、方向相反的电流来抵消谐波，而无源滤波器则是通过在系统中串联或并联电抗器、电阻器等元件来吸收谐波能量。
谐波计算
1系统的基准容量和基准电压基准电压包括不同区域的电压等级的基准电压2馈电母线公共连接点pcc的短路容量和xr比值3变压器额定容量xr比值以及短路阻抗百分值4功率因数校正电容器的额定电压和额定容量5电动机负载的电压容量阻抗和xr比值6无源负载的电压容量和功率因数7谐波源的基波电流和电流频谱8滤波器不同支路的类型调谐次数容量和品质因数9系统的基波电压和电流值
总谐波畸变率计算公式
总谐波畸变率计算公式以总谐波畸变率计算公式为标题，本文将介绍总谐波畸变率的计算方法和其在实际应用中的意义。
总谐波畸变率是衡量电力系统中谐波含量的重要指标之一。
在电力系统中，负载设备会引入谐波电流，导致电网电压波形变形，进而影响电力系统的稳定性和电能质量。
因此，对于电力系统中的谐波问题进行准确的评估和分析，对于确保电力系统的正常运行具有重要意义。
总谐波畸变率（THD）是衡量电网电压或电流中谐波含量的一个重要参数。
它表示谐波电压或电流与基波电压或电流的比值，通常以百分比表示。
总谐波畸变率的计算公式如下：THD(%) = (Vh^2 + Vh^2 + ... + Vn^2)^0.5 / V1 * 100%其中，Vh、Vh、...、Vn分别表示电网中的各个谐波电压或电流成分，V1表示电网中的基波电压或电流成分。
总谐波畸变率的计算公式中，各个谐波电压或电流成分的平方和开根号，再除以基波电压或电流成分，最终乘以100%，得到的结果即为总谐波畸变率。
总谐波畸变率越大，说明电网中的谐波含量越高，对电力系统的影响也越大。
总谐波畸变率的计算公式为我们提供了一种简便而有效的方法来评估电力系统中的谐波问题。
通过测量电网中的谐波电压或电流成分，并应用总谐波畸变率的计算公式，我们可以快速得到电力系统中的谐波含量，并据此采取相应的措施来解决谐波问题。
总谐波畸变率的计算结果对于电力系统的运行和管理具有重要意义。
首先，它可以帮助我们了解电力系统中的谐波问题的严重程度，从而决定是否需要采取措施来减少谐波含量。
其次，它可以帮助我们评估不同负载设备对电力系统谐波含量的影响，从而指导我们在电力系统设计和规划中考虑谐波问题。
此外，总谐波畸变率的计算结果还可以为电力系统的维护和故障排除提供参考，帮助我们找出谐波问题的根源并采取相应的修复措施。
总谐波畸变率是衡量电力系统中谐波含量的重要指标，其计算公式为(√(Vh^2 + Vh^2 + ... + Vn^2) / V1) * 100%。
谐波电流含量
谐波电流含量
【最新版】
目录
1.谐波电流的定义和产生原因
2.谐波电流对电力系统的影响
3.谐波电流的控制和减少方法
4.谐波电流的测量和计算技术
5.谐波电流标准的制定和应用
正文
一、谐波电流的定义和产生原因
谐波电流是指在电气设备中，频率是基频整数倍的电流分量。
在理想的电力系统中，电流应该是正弦波形，但实际上，由于非线性负载的存在，电流波形会发生畸变，产生谐波电流。
二、谐波电流对电力系统的影响
谐波电流对电力系统有以下影响：
1.引起电力设备的过热：谐波电流会导致电力设备的铜损和铁损增加，从而引起设备过热，影响设备的使用寿命。
2.影响电力系统的稳定性：谐波电流会引起电力系统的电压波动和电流不平衡，从而影响电力系统的稳定性。
3.对通信设备产生干扰：谐波电流在电力线上传播时，会对通信设备产生干扰，影响通信质量。
三、谐波电流的控制和减少方法
为了减少谐波电流的影响，可以采取以下措施：
1.使用有源滤波器：有源滤波器可以对谐波电流进行主动补偿，将其消除或减小。
2.改善电力设备的设计：通过优化电力设备的设计，使其对谐波电流的敏感性降低。
3.对非线性负载进行优化：通过改进非线性负载的控制策略，减少谐波电流的产生。
四、谐波电流的测量和计算技术
谐波电流的测量和计算技术主要包括：
1.谐波电流测量仪器：如谐波分析仪、数字示波器等，可以直接测量谐波电流的大小和相位。
2.计算分析技术：通过电力系统的模拟和分析，计算谐波电流的大小和分布。
五、谐波电流标准的制定和应用
我国对谐波电流的标准制定了严格的规定，对电力系统的谐波电流含量进行了限制。
电力系统的谐波
22sin (2 1 2 sin
《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= 匸 J% (t)dt
1 2
/ (t)dt
u(t)= 1 2 sin ( 1 + )
i(t)=宾 1 萨sin ( 1 + )
由于: 与谐波有关的参数定义 1、阻抗
零钱谐波电流计算
零钱谐波电流计算零钱谐波电流计算是电力系统中一个重要的问题。
在电力系统中，负载的电流通常是非正弦的，即包含各种谐波分量。
因此，为了保证电力系统的正常运行，需要对谐波电流进行计算和分析。
本文将介绍零钱谐波电流的计算方法。
首先，我们需要了解什么是零钱谐波电流。
在电力系统中，负载的电流通常可以表示为电流谐波的叠加。
谐波是指频率是基波频率整数倍的周期性波形。
零钱谐波是指频率不是整数倍的谐波波形。
在计算零钱谐波电流之前，我们需要获取谐波含量。
谐波总畸变率（THD）是衡量电流谐波含量的一个重要指标。
它表示电流中各谐波分量的总有效值与基波有效值的比值。
为了计算THD，我们可以采用时域或频域分析方法。
时域分析方法：时域分析方法主要是通过采集电流波形，在时域上计算谐波含量。
首先，我们需要采集不同时刻的电流波形。
然后，可以使用傅里叶变换将电流波形变换到频域。
在频域中，可以通过计算各谐波分量的有效值来得到谐波含量。
最后，可以通过计算THD来评估电流质量。
频域分析方法：频域分析方法主要是通过采集电流谐波分量的振幅和相位信息，在频域上计算谐波含量。
频域分析方法常用的是快速傅里叶变换（FFT）或离散傅里叶变换（DFT）。
通过FFT或DFT，可以将电流信号变换到频域。
在频域中，可以分析各谐波分量的振幅和相位信息，并计算谐波含量。
计算得到THD之后，可以进一步计算零钱谐波电流。
假设基波电流有效值为I1，谐波电流有效值为Ih，THD为THD，则零钱谐波电流计算公式为：Ic = I1 * sqrt(1 - THD^2)其中，Ic表示零钱谐波电流。
总之，零钱谐波电流的计算方法可以通过分析电流谐波含量来获得。
通常，我们可以通过采用时域或频域分析方法来计算电流谐波含量。
零钱谐波电流的计算可以通过基波电流有效值、谐波电流有效值和THD来进行。
这些计算方法和公式可以帮助我们评估电力系统的负载电流质量，优化电力系统的运行。
电能质量公用电网谐波修订版
电能质量公用电网谐波 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波 GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。
本标准适用于交流额定频率为50H Z，标称电压110kV及以下的公用电网。
标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。
本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。
2、引用标准GB 156 额定电压3、术语公共连接点 point of common coupling用户接入公用电网的连接处谐波测量点 harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。
基波（分量） fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量。
谐波（分量） harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。
谐波次数（h） harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。
谐波含量（电压或电流） harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
谐波含有率 harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）第h次谐波电压含有率以HRU h表示，第h次谐波电流含有率以HRI h表示。
总谐波畸变率 total harmonic distortion (THD)周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）电压总谐波畸变率以THD u表示，电流总谐波畸变率以THD i表示。
电能质量-公用电网谐波
电能质量-公用电网谐波中华人民共和国标准电能质量公用电网谐波GB/T 14549—93Quality of electric energy supplyHarmonics in public supply network1、主题内容与适用范围本标准规定了公用电网谐波的允许值及其测试方法。
本标准适用于交流额定频率为50H Z，标称电压110kV及以下的公用电网。
标称电压为220kV的公用电网可参照110kV执行。
本标准不适用于暂态现象和短时间谐波。
2、引用标准GB 156 额定电压3、术语3.1公共连接点point of common coupling用户接入公用电网的连接处3.2谐波测量点harmonic measurement points对电网和用户的谐波进行测量之处。
3.3基波（分量）fundamental (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到的频率与工频相同的分量。
3.4谐波（分量）harmonic (component)对周期性交流量进行傅立叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量。
3.5谐波次数（h）harmonic order(h)谐波频率与基波频率的整数比。
3.6谐波含量（电压或电流）harmonic content (for voltage or current)从周期性交流量中减去基波分量后所得的量。
3.7谐波含有率harmonic retio (HR)周期性交流量中含有第h次谐波分量的方均根值与基波分量的方均根值之比（用百分数表示）第h次谐波电压含有率以HRU h表示，第h次谐波电流含有率以HRI h表示。
3.8总谐波畸变率total harmonic distortion (THD)周期性交流量中谐波含量的方均根值与其基波分量的方均根值之比（用百分数表示）电压总谐波畸变率以THD u表示，电流总谐波畸变率以THD i表示。
3.9谐波源harmonic source向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备。