谐波的定义

　　国际公认的谐波定义为：

　　谐波是指电压和电流中包含在频率上的基波分量的整数倍，一般指周期性的正弦波电压和电流的傅里叶级数分解、基波频率的电压和电流分量的整数倍。

　　谐波是一种稳定的电能质量指标，必须区别于暂态现象。一般认为，谐波波形是周期性重复的，高频噪声、脉冲尖峰、浪涌等瞬态现象在波形中每周发生变化或衰减。它们不被认为是谐波，而只是瞬态现象。

　　谐波保护器的作用

　　制造商在谐波保护器上的作用如下：

　　该谐波保护器采用超细晶合金制成，采用独特的化学封装专利技术，保证了装置的耐久性可靠性。配电网电压畸变可以抑制和吸收用户设备的危害、随机高次谐波和高频噪声、脉冲尖峰、浪涌等电气设备产生的干扰。可以随时跟踪电压波形，消除电源中的尖峰、浪涌(闪电)和杂波，并校正谐波引起的失真。电压波形可变、噪声消解和吸收，使电源波形平滑干净，不仅提高了电网质量，而且保证了电力设备的正常运行。

　　关于滤波器的能量密度常用的滤波装置有LC调谐滤波器和有源电力滤波器，滤波原理是对谐波电流源形成一个有源或者无源的低阻通路，使谐波电流流入低阻通路，从而实现滤波的目的。

　　不论是有源滤波器还是无源滤波器，滤波装置均要与谐波源进行能量交换，这部分能量中的小部分被消耗，大部分在谐波源和滤波装置不断循环往返，要求滤波装置要有储能单元，以满足谐波能量的存储与释放，因此，滤波装置都是有一定的能量密度要求，以图1说明滤波装置的能量密度概念。

　　假设非线性负荷产生的10A的5次谐波电流全部被滤波器滤除，供电母线基波电压220V，谐波电压为零。

　　能量密度的定义：单位体积内所包含的能量大小。对于无源滤波器而言，谐波源与无源滤波器之间的能量交换，当p(t)>0时谐波源释放谐波能量并流入滤波装置，能量储存于电容中，存储能量为。当p(t)<0时能量流出滤波装置并被谐波源吸收。对于无源滤波装置，不仅要储存谐波能量，还要进行基波无功能量的交换，所以要有足够大的电容安装容量来存储这些能量。

　　对于有源滤波器而言，其直流侧储能电容与电网之间能量交换有两条路径实现。一是直接与谐波源进行能量交换;二是当直流侧储能电容电压变化时，通过控制IGBT对直流侧储能电容充电和放电，以保证其电压的稳定，所以有源滤波装置比无源滤波装置的储能元件的容量要得小。不管有源还是无源滤波装置，滤波装置与谐波源交换能量的大小决定了滤波器的容量，要求滤波器都是有一定的能量密度。