功率分析仪详解：谐波测量的解析(一)要点
间谐波测试标准-概述说明以及解释
间谐波测试标准-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中，间谐波是指频率是电网基频整数倍的谐波分量。
因为间谐波在电力系统中的传播和影响是不可忽视的，对间谐波进行测试和监测显得尤为重要。
本文旨在探讨间谐波测试标准的相关内容，通过对现行标准的分析和总结，提出改进建议，探讨未来测试标准的发展方向。
通过本文的阐述，我们将更好地了解间谐波测试的重要性及其标准化的必要性。
的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分介绍了本文的主题，包括概述、文章结构和目的。
2. 正文部分将深入探讨间谐波的定义、间谐波测试的重要性以及现行的间谐波测试标准。
3. 结论部分将总结现行标准的优缺点，提出改进建议，并探讨未来间谐波测试标准的发展方向。
通过这样的文章结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和结构，帮助他们更好地理解和阅读文章。
1.3 目的间谐波测试标准的制定旨在确保交流电源系统中的设备和设备之间的电能传输是高效、稳定和安全的。
通过对间谐波进行准确测量和监测，可以帮助设备制造商和电力系统运营商更好地了解系统中可能存在的问题和风险，进而采取预防措施并优化系统性能。
此外，间谐波测试标准的建立还可以促进不同设备制造商之间的产品比较和市场竞争，强化产品质量控制和技术创新，推动行业发展和规范化。
综上所述，制定间谐波测试标准的目的在于确保电力系统稳定运行，保障设备和设备之间的相互兼容性，促进产业升级和可持续发展。
2. 正文2.1 间谐波的定义在电力系统中，当非线性负载接入电网时，会产生谐波。
而间谐波则是在谐波频率的整数倍频率上产生的谐波。
例如，如果基波频率为50Hz，那么第二次谐波频率为100Hz，第三次谐波频率为150Hz，依此类推。
间谐波是一种比较特殊的谐波，它们具有较高的频率，并且在电网中具有较强的穿透力。
因此，间谐波对电网设备和系统的安全稳定性有着重要的影响。
在间谐波测试中，我们需要对不同频率的间谐波进行监测和分析，以便及时发现问题并采取相应的措施。
电网谐波的测量方法
2、功率计设备接线说明
（1）将功率计的测量线束（2根）分别夹到充电机输入端火Biblioteka （L）及零线（N），不分火线及零线；
（2）为功率计提供交流电源，开启功率计开关。
Chroma 66200 Soft Panel
Harmonic Tester
监控界面
监控界面
功率计电源开关
测试过程
1、将功率计通讯线连接到电脑； 2、打开Harmonic Tester，为充电机输入端提供220V交流电源； 3、点击Harmonic Tester的确认键，监控谐波异常值（按国标要求），做好截屏或录屏的记录。
测量设备选择
背景 由于电网中电压或电流的谐波波形通 常都为非理想的正弦波，所以需要用 专用的数字功率计等仪表进行测量 测试设备 可选择Chroma 66202功率计
Chroma 66202功率计
准备工作
1、功率计测试上位机安装 按顺序安装如下Chroma 66202设备必装的软件 （1） Power Efficiency Test Soft Panel（Chroma官方功率计上位机，能监控40次的谐波值） （2） NI 488.2（功率计驱动程序） （3）Harmonic Tester（欣锐自制监控谐波的小工具，能监控100次的谐波值）
谐波分析报告
谐波分析报告报告编号：HA-2021-001报告时间：2021年5月10日报告人：XXX公司电力设计研究院摘要：本报告主要对XXX变电站进行了谐波分析，通过测量数据和分析，发现变电站内存在谐波扰动，且谐波含量较高。
我们提出了相应的措施，以减轻谐波扰动对电力质量带来的影响。
一、谐波分析1.1 测点布置本次谐波分析以XXX变电站为研究对象，共设立4个测点，分别布置于主变、母线、电容器组和主变出线。
如下图所示：[插入布置图]1.2 测量数据通过谐波分析仪进行谐波测试，得到测量数据如下表所示：[插入数据表]1.3 谐波分析根据测量数据，我们对变电站的谐波情况进行了分析。
测试结果显示，变电站内谐波含量较高，其中3、5、7次谐波含量占比较大，分别为15.24%、26.98%、33.76%。
此外，还存在较多的9次、11次、13次等高次谐波，占比分别为7.09%、6.62%、5.34%。
这些谐波扰动将会对电力质量产生一定影响。
二、措施建议2.1 添加滤波器针对电容器组及其电抗器，我们建议添加谐波滤波器。
通过滤波器来控制电容器组及其电抗器的谐波电流，减少谐波扰动。
2.2 替换谐波产生源变电站内谐波扰动的主要产生源为电容器组、逆变器及大功率电子设备。
建议对这些设备进行替换，选择质量更好的设备，以减少谐波的产生。
2.3 增加接地电阻适当增加接地电阻，以减少谐波在地网中的扩散。
三、结论本次谐波分析显示，XXX变电站内存在较高的谐波含量，将对电力质量产生一定影响。
建议采取上述措施，减轻谐波扰动对电力质量的影响。
同时，在以后的运营中，应定期对变电站进行谐波监测，及时发现故障并进行处理。
谐波测试方案
电网谐波检测方案一、检测依据1、国家煤矿安全监察局关于印发《煤矿安全质量标准化考核评级办法（试行）》和《煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法（试行）》的通知（煤安监行管[2013]1号）2、电能质量公用电网谐波GB/T 14549-1993二、检测项目谐波电压、谐波电流三、检测流程1、熟悉企业的供电系统，了解主要供电线路及供电区域，核实各供电线路的基本参数，主要包括供电线路名称、电压变比、电流变比、主要负荷及运行时段等。
2、依据各区域的用电负荷情况选择测点。
针对企业主要的用电负荷及对供电网络和安全生产有重大影响的线路进行测试。
根据煤矿企业的生产特点，主要的测点包括：总进线（35kV、110kV、6kV、10kV、0.4kV等），单路供电线路（主井、副井、扇风机、压风机、下井等）。
3、各测点检测方法（1）总述在进行测试时，首先了解企业一天中的用电负荷情况，包括用电负荷大小、主要用电负荷的组成、谐波源（变频器、整流柜等设备）的启用情况、地面和井下设备检维修时间等。
根据实际用电情况合理安排各测点测试的时间区间，制定测试计划。
各测点测试位置为各线路的配电柜的二次侧，以计量线路为首选。
由配电柜二次侧取得电压和电流信号，并根据配电柜互感器个数合理选取仪器接线方式，将仪器接入电网；然后根据实际情况设置仪器的接线方式、电压等级、电压电流互感比、短路容量等，进行测试，并且保存数据以供数理统计分析和出具检测报告。
针对总进线的测试选取在企业正常供电、用电负荷较小且主要谐波源运行的情况下进行。
根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
针对单路供电线路选取主要设备正常运行的情况下进行测试，根据检测标准的要求谐波次数选取为25次，测量的间隔时间不大于2min，测量数据个数为了满足数理统计的要求，一般不少于30组。
（1）35kV总进线35kV总进线是外部电网与企业供电系统的连接点，该测点能够反映出外部电网向企业供应的电压质量和企业向外部电网反馈的电流质量情况，是保证外部电网和企业内部用电安全的主要节点。
电力谐波测试仪说明书
1、安装软件【电能质量分析软件】包括两部分：USB驱动和【电能质量分析软件】安装程序。
先安装USB驱动程序，然后再安装【电能质量分析软件】。
1【USB驱动】安装找到USB驱动，鼠标左键双击此图标，出现如下界面：鼠标左键单击进行安装，安装完成后出现如下图界面。
显示驱动安装成功。
如果正在使用仪器，可以用USB连接线把测试仪器与电脑连接，在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》对话框中选择自动安装即可。
（注：忽略驱动数字签名警告！）或者以后需要时用USB连接线把测试仪器与电脑连接，在电脑的右下角会弹出《找到新的硬件向导》对话框中选择自动安装即可。
USB驱动安装完毕可以进行【电能质量分析软件】的安装。
2【电能质量分析软件】安装用鼠标左键双击，开始安装，出现如下界面：单击“下一步”，选择安装文件夹。
默认安装路径为“C:\Program Files\电能质量分析软件”，如果需要更改安装路径单击“更改”。
更改安装路径后，单击“确定”，然后再单击“下一步”，安装快捷方式文件夹。
单击“下一步”，准备安装。
单击“下一步”，开始安装单击“完成”安装。
2、运行软件在Windows桌面左下角，单击“开始”->“程序”->“电能质量分析软件” -> “电能质量分析软件”，界面如下：点击：“电能质量分析软件”进入软件应用程序：软件经专业人士精心设计，参考广大电力系统用户的宝贵意见，经过多次修改升级到现在的2.0版本。
下面我们对本软件的使用及功能进行更为详尽的描述。
3、站点管理如果你是第一次使用本软件，软件运行后界面同上图，左边为站点管理区内。
区内第一行显示【供电公司】，表示用户名称。
用鼠标左键双击【供电公司】，出现如下对话框，用于根据自己的需要更改用户名称。
例如改成【XX供电公司】：用鼠标左键单击即可。
1 新建站点在左边浅蓝色区域，鼠标指到[供电公司]单击左键，[供电公司]变蓝处于选中状态，单击鼠标右键，出现用鼠标左键选中并单击它出现新建站点对话框，如下所示：根据需要输入站点名称，例如要新建朝阳路站点，就在站点名称框内输入朝阳路；在这个信息界面，还包括此站点的和两项信息。
电力系统中的谐波分析技术及应用教程
电力系统中的谐波分析技术及应用教程简介：在电力系统中，谐波分析技术被广泛应用于电力质量监测与评估、设备故障诊断与排除、谐波滤波器的设计等方面。
本文将介绍电力系统中谐波分析的基本原理、常用的谐波分析方法以及谐波分析在电力系统中的应用。
一、谐波分析的基本原理1.1 谐波的概念谐波是指波形与基波具有相同频率但具有不同幅值和相位的波形。
在电力系统中，谐波是由非线性负载和电力设备引起的。
常见的负载谐波包括电弧炉、变频器、电子设备等。
1.2 谐波分析的原理谐波分析的基本原理是将电力系统中的电压和电流信号经过傅里叶变换，将复杂的波形分解为一系列的正弦波，然后通过计算得到各个谐波分量的频率、幅值和相位。
根据这些参数，可以评估电力系统中的谐波程度，进而采取相应的措施进行修复或优化。
二、谐波分析方法2.1 快速傅里叶变换（FFT）快速傅里叶变换是最常用的谐波分析方法之一，它可以将时域信号转换为频域信号。
通过FFT分析，可以得到电力系统中各个谐波分量的频率、幅值和相位，并进一步计算谐波总畸变率（THD）等参数。
FFT算法的优势在于高速、高效，并且可以利用现有的计算平台进行实时分析。
2.2 小波变换小波变换是一种时频分析方法，可以同时提供时间域和频域信息。
相比于FFT，小波变换在时域和频域的分辨率上更具优势，能够更准确地分析瞬态过程和短时谐波。
小波变换在电力系统中的应用越来越广泛。
2.3 自适应滤波器法自适应滤波器法结合了信号处理和协方差分析原理，可以自动识别和消除电力系统中的谐波。
通过建立自适应滤波器，可以实时跟踪电力系统中的谐波分量，并对其进行有效的滤波补偿。
自适应滤波器法在电力系统的谐波控制中具有重要的应用价值。
三、谐波分析在电力系统中的应用3.1 电力质量监测与评估谐波对电力质量产生显著的影响，会导致电压波动、电流畸变、设备损坏等问题。
通过谐波分析，可以准确评估电力系统中的谐波情况，及时发现潜在问题，并采取措施改善电力质量。
三相谐波功率表
三相谐波功率表引言电能普遍存在于我们生活中的各种用电设备中。
对于电力公司、电力工程师、市民等，都需要对电能进行测量与控制。
三相谐波功率表是一种能够测量电能的仪器，广泛应用于工业、商业和居民的用电领域。
本文将讨论三相谐波功率表的工作原理、特征与应用。
工作原理三相谐波功率表是一种能够同时测量三相电能的仪表。
它的工作原理基于瓦特表（中用来测量某个电路传输能量的电表，也称功率计）和瑜伽表（一种用来测量交流电压、电流的仪表）。
三相谐波功率表包含三部分：热电偶、电流互感器和电压互感器。
这些部分将电流和电压转化成数字信号，然后输入到一个微处理器中。
微处理器使用这些信号来计算实时功率，并将结果显示在数字显示屏上。
这些数字既可实时显示，也可通过串口输出到计算机或其他设备。
特征三相谐波功率表具有许多显著特征：高测量精度三相谐波功率表具有高测量精度。
它能够测量功率、电流、电压和功率因数等参数，其测量准确度可达到0.2%。
易于使用三相谐波功率表易于使用，包括快速安装、设置和操作。
只需将其插入电路中，就可以在短时间内轻松地获得所需的数字显示结果。
宽测量范围三相谐波功率表可在广泛的电气参数范围内测量能量。
它可以测量高达1000 amperes的电流和1000 volts的电压，满足各种需求。
大容量处理三相谐波功率表内置的处理器具有大容量，能够处理多个输入信号，并输出数据到数字显示屏和其他设备。
应用三相谐波功率表被广泛应用于各个行业，从工业到商业再到居民市场。
以下是几个应用场景：工业在制造设备和设备运行的过程中，需要测量功率、电流和电压等电学参数。
三相谐波功率表可以随时测量这些参数并输出结果。
这些仪表被广泛应用于机械、电子和化学生产等行业。
商业商业设施，例如购物中心、酒店、医院以及办公楼等都是高耗能的设备运行场所。
使用三相谐波功率表可以测量这些设施的能耗和功率因数等参数。
这些数据可以帮助管理者了解能源消耗情况并采取相应的措施。
谐波分析（HarmonicAnalysis）
谐波分析(HarmonicAnalysis)第 21章谐波分析Harmonic Analysis因为电力电子设备的广泛应用,如变速驱动器,后备电源UPS,静态功率转换器等,电力系统电压和电流质量已经严重影响到很多领域。
在这些领域中除了基频外还有其它不同的频率存在会使电压和电流波形产生畸变。
通常是基波的整数倍,叫做谐波。
除了电力电子设备外,一些非线性设备或饱和变压器,荧光灯和双向离子变流器等也是影响电力系统质量的因素。
?欧特艾远东(南京)计算机技术有限公司 21-1 ETAP PowerStation 4.7 谐波分析简介电力系统谐波会导致一系列问题如设备过热,功率因数降低,设备性能破坏,保护设备不正常操作,通讯设备的干扰等,在这些情况下很可能导致电路共振,从而引发电力设备绝缘故障和其它设备的严重损坏。
更严重的是一个区域的谐波电流会渗透到系统电网或其它领域从而导致整个系统的电压和电流畸变。
随着电力系统中日益增多的使用电子设备,这种现象是电力质量方面主要考虑的问题。
可通过计算机仿真对电力系统谐波现象进行模拟和分析。
PowerStation谐波分析程序为你提供了精确模拟电力设备模型的最好工具,模拟依赖于频率的模型,非线性或其它在谐波源存在的情况下具有的特性。
该程序有两种分析方法:谐波潮流和谐波频率扫描,都是电力系统谐波分析中最流行并有效的分析方法。
综合使用这两种方法,可计算不同的谐波并与工业标准限制相比较,就可发现存在的和潜在的电力质量问题,以及与谐波相关的安全性问题。
发现问题的原因并设计不同的减缓问题和校正问题的方案。
PowerStation谐波潮流分析的主要功能如下: 普通和集成数据库三维数据结构,包括无限的图形显示、无限配置和多种数据修正版本环形,放射型或综合型系统带有多平衡母线的系统带有电岛子系统的系统有零阻抗支路的系统母连开关有带电母线和支路的系统根据运行温度自动调整电缆/线路电阻根据容限自动调整变压器阻抗根据容限自动调整限流电抗器阻抗多种负荷类型负荷调整系数完整的基本潮流计算基本潮流的自动变压器带载分接头设定依赖于频率的转子电机阻抗模型? 模拟非线性和依赖于频率的电缆/线路以及变压器阻抗其它电力系统设备和负荷模型变压器相移对谐波的影响电机和变压器绕组接法和接地形式对谐波的影响谐波电流输入方法正序、负序和零序谐波谐波次数可达 73次谐波电压源谐波电流源用户可扩展的谐波源库根据设备类型分类的用户可选择的谐波源欧特艾远东(南京)计算机技术有限公司 21-2 ETAP PowerStation 4.7 谐波分析简介以 IEEE为标准的不同谐波指标计算母线电压和支路电流的总 RMS值母线电压和支路电流的总 ASUM值母线电压和支路电流的总谐波畸变母线电压和支路电流的通讯干扰因数? 支路电流的 I*T 乘积不同形式的嵌入式谐波滤波器根据不同标准的自动滤波器规格计算检验并标识滤波器过载检验谐波滤波器的性能分析结果的单线图显示显示基本潮流,总和单个谐波畸变的滑动条查看并打印电压和电流波形图查看并打印电压和电流频谱图输入数据,基本潮流结果,电压和电流谐波指标的文本报告,谐波电压和电流表格可预设定格式的Crystal ?报告标识超过母线总体和单个谐波畸变极限的情况PowerStation谐波频率扫描分析的主要功能如下: 相同系统和设备模型的谐波潮流分析和基本潮流分析依赖于频率的模型的转子电机阻抗非线性和依赖于频率的模型的电缆/线性和变压器阻抗依赖于频率的模型的其它电力系统设备和负荷变压器相移电机和变压器绕组连接和接地方式不同形式的嵌入式谐波滤波器根据不同标准的滤波器规格计算用户自定义的频率扫描范围和步长分析结果的单线图显示在所选择的频率下用滑条显示母线输入阻抗幅值和相角可查看并打印的母线输入阻抗图形可查看并打印的母线输入阻抗相角图形? 输入数据、基本潮流结果的文本报告和母线输入阻抗幅值和相角的表格欧特艾远东(南京)计算机技术有限公司 21-3 ETAP PowerStation 4.7 谐波分析分析工具条21.1 分析工具条Study Toolbar处于谐波分析模式中时,谐波分析工具条显示在屏幕上。
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1. 功率分析仪详解：谐波测量的解析（一）
几乎所有的功率分析仪都有谐波测量功能，有的支持40次，有的支持100
次，有的支持128次，这个值是不是越大就越好呢？这个功能又用在哪些测试领域
呢？常规谐波测量，IEC 谐波测量以及FFT 都是与谐波有关的，他们之间有何区
别，实际使用过程中又该如何选择呢？
说到谐波，我们首先关注的参数就是THD(总谐波畸变率 ， 总谐波畸变率就
是各次谐波的均方根值除以基波值（有时候是除以总波值叫THF ），其值以百分
比方式显示。
从上面的计算公式我们可以看出，除数基波值是基本不变的，但是被除数各次
谐波的均方根值，则随着谐波次数的增多而增大。也就是说，用于计算THD 的谐
波次数越大，THD 值就越大。而谐波次数越多测试出来的THD 值离真实值就越接
近。接近真实值有什么用呢？那需要测试多少次谐波的THD 值才算比较接近真实
值呢？
THD 就是告诉你，被测信号里面含有多少谐波成分，是否足够“纯净”。我们
的常识里面谐波就是危害很大的，几乎没有好处（谐波当然也可以废物利用，比如
供电线融冰），THD 的真实值可以最准确的告诉我们，被测信号的“纯度”
，就像饮用水里面各种成分的含量一样，谐波就像水里面的漂白粉、重金属、
有机物成分等，我们当然希望了解我们的饮用水里面所有各种成分的含量。
PA6000最高支持256次谐波，让你看到信号里面的各种”成分”。
希望总是美好的，但现实总是残酷的。由于国内大部分仪器都只能测试40次
或以内的谐波，所以目前国内的THD 测试标准还是沿用比较落后的40次。不同
的谐波测试次数又有什么区别呢？测试40次与测试256次的差异就像，测试饮用
水的成分，测试40次只检测了漂白粉的含量；测试256次则除了除漂白粉外，还
检测了铜、铁、钠、钾、氨、氰化物等的含量。欧美的一些最新标准已经开始沿用
64次谐波的测量标准，德国并网逆变器谐波测量的最新要求已经达到178次。谐
波测量次数越来越高将是谐波测量领域的发展趋势，选择PA6000就是占领谐波测
量桥头堡！
谐波既然这么重要，那谐波是如何测量出来的呢？
谐波测量的核心是时域到频域的转换。离散傅里叶变换（DFT ）是对数字信
号进行时域到频域转换，而高效进行DFT 的方法就是快速傅里叶变换（FFT ）。
PA6000就是使用FFT 的方法来实现谐波测量的。
PA6000的谐波测量与示波器的FFT 有什么区别呢？
示波器的FFT 运算是通过采集周期中的某一段数据进行运算并显示结果，用
于运算的数据仅仅是所有数据里面的某一部分；而PA6000在谐波测量模式下，所
有采集到的数据都用于FFT 运算，所以能够测量出谐波在任何时刻的变化！这就
是PA6000高精度功率分析仪的核心价值之一!