电能质量科普：谐波的概念、危害及治理方法

电能质量科普：谐波的概念、危害及治理方法

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电能质量是衡量电力系统中电能优劣的重要指标。理想的电能应该呈现出完美对称的正弦波形态，然而在实际应用中，各种因素会导致波形偏离理想状态，从而引发一系列电能质量问题。本文将为您详细解析什么是谐波，以及谐波对电力系统可能造成的危害，并介绍相应的治理方法。

一、电能质量的定义

电能质量是指电力系统中电能的质量。理想的电能应该是完美对称的正弦波。一些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。一方面我们研究存在哪些影响因素会导致电能质量问题，一方面我们研究这些因素会导致哪些方面的问题，最后，我们要研究如何消除这些因素，从而最大程度上使电能接近正弦波。

二、什么是谐波

谐波是指对周期性非正弦交流量（其实就是对上图畸变波形进行傅里叶分解）进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量。不管几次谐波，他们都是正弦波。

三、什么是基波

电力网络中呈周期性变化的电压或电流的频率，又称一次波，我国电网规定频率是50赫兹，所以基波是50赫兹，基波只有一种。频率最小幅值最大。

四、谐波的危害

谐波对电力系统和用电设备的危害主要体现在以下几个方面：

1. 降低电网、输电及用电设备的使用效率
2. 零线过热
3. 用电设备发热、加速老化，从而降低设备的使用寿命
4. 引起用电设备损坏，谐振严重时还会引起跳闸事故
5. 电气测量仪表计量不准确
6. 用户吸收电网总功率变大，导致供电变压器容量被占用

五、谐波的治理方法

针对谐波问题，目前主要采用有源电力滤波器进行治理。ANAPF 系列有源电力滤波器并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。其原理为：ANAPF 系列有源电力滤波器通过 CT 采集系统谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入电力系统中，从而抵消非线性负载所产生的谐波电流。