什么是谐波?

　　电力系统谐波产生的根本原因在于负荷的非线性。当电流流过负载时，它与外加电压没有线性关系，因此它形成非正弦电流，即在电路中产生谐波。谐波频率是基波频率的整数倍。根据法国数学家傅里叶的分析原理，证明了任何重复波都可以分解为含有基频的正弦分量和一系列基波倍数的谐波。谐波是正弦波。每个谐波具有不同的频率、幅值和相位角。谐波可分为偶次谐波和奇次谐波。第三、第五和第七次谐波是奇次谐波，而第二、第四、第六和第八次谐波是偶次谐波。例如，当基波为50Hz时，二次谐波为100Hz，三次谐波为150Hz。一般说来，奇次谐波比偶数谐波造成的危害更大。

　　在平衡三相系统中，由于对称性，偶次谐波被消除，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载，谐波电流为6N+1次谐波，如5、7、11、13、17、19次谐波，变频器主要产生5、7次谐波。

　　“和声”一词起源于声学。谐波的数学分析为第十八和第十九世纪奠定了良好的基础。傅立叶等人提出的谐波分析方法。仍被广泛使用。早在20世纪20、30年代，电力系统的谐波问题就引起了人们的关注，在德国，静态汞弧变换器的使用导致了电压和电流波形的畸变。里德在1945年发表的关于变流器谐波的论文是关于早期谐波研究的经典论文。

　　到了50年代和60年代，由于高压直流输电技术的发展，发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。

　　世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议，不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。

　　谐波研究的意义，道德是因为谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

　　谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

　　谐波抑制

　　为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都是适用的;另一条是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为1，这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。

　　装设谐波补偿装置的传统方法就是采用LC调谐滤波器。这种方法既可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果也不甚理想。

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