諧波是如何產生的？ 諧波是如何產生的

電力系統中諧波的定義：週期性非正弦電（電壓或電流）的傅利葉級數分解不僅得到與電網基頻相同的分量，而且得到一系列大於電網基頻的分量，這部分電成為諧波。 電力系統是由發電、變電、輸電、配電、消納五個環節組成的電能生產、轉換、輸電、配電和消納的整體，每個環節都有產生諧波的潛力。

發電：發電機三相繞組的生產中很難實現絕對對稱，鐵芯中也很難實現絕對均勻一致，因此會產生諧波。 分局：

變電站系統中有兩個主要諧波：電力變壓器和換流站（存在於高壓直流系統中）。 在高壓直流輸電（HVDC）系統中，電能從三相交流電網的某一點輸出，在換流站轉換為直流電，並通過架空線或電纜傳輸到接收點; 直流電在另一側的換流站轉換為交流電，然後進入接收器的交流電網。

換流站包括大量的整流器和逆變器，這些開關器件將成為諧波。 輸配電：電力變壓器主要是在輸配電系統中產生諧波，由於變壓器鐵芯的飽和度、磁化曲線的非線性，以及設計變壓器時考慮到經濟性，其工作磁密度選擇在磁化曲線的近飽和部分，使充磁電流為尖頂波形， 所以它包含奇次諧波。

它的大小與磁路的結構形式和鐵芯的飽和度有關。 鐵芯飽和度越高，變壓器工作點偏離線性度越遠，諧波電流越大。 電力：

電氣系統中的諧波主要是由非線性負載引起的，如閘流體整流裝置、變頻裝置、電弧爐、電石爐、氣體放電電光源、家用電器都會產生諧波，尤其是電力電子電氣裝置產生的諧波。 因此，由於電網中存在非線性負載，因此會產生諧波。 <>

在交流電源工程中，諧波僅指非線性負載引起的非正弦波電流。

如果電網中只有電感、電容、電阻等線性負載，線路中的電流也應該是標準的正弦波，但是波形和電壓之間存在相位差，在這種情況下，我們需要用功率因數的概念來衡量非同步性。

但是，如果電路中有非線性器件，如電力電子裝置，如UPS、整流器、逆變器裝置、電機換向、磁飽和裝置等，電流就會間歇或失真。 此時，電流波形根據傅利葉級數具有多種頻率分量，總之，它根本不是正弦波。 我們習慣上將基頻以外的頻率的電流分量稱為諧波。

假設你的聲音是正常的，說乙個“a”，然後把你的手按在喉嚨上，做乙個“a”，但後者"a"與前乙個因干擾而改變的“a”相比，我們假設後者是最後乙個"a"為"b"，手按喉引起的干擾為“c”，則可得到a+c=b，其中c相當於諧波。 我們想產生乙個正弦波a，但是由於電路中的非線性負載（相當於手按喉嚨的效果），最終的結果是b，我們將b與a進行比較，並通過傅利葉級數分解c得到c（相當於b-a=c），這裡我們將c命名為諧波。 通常 C 不是乙個單獨的，而是......由 C1 C2 C3 C4堆疊。

諧波有三個方面：發電裝置產生的諧波; 輸配電系統產生的諧波; 供電系統的電氣裝置（如變頻器、電爐等）產生的諧波。 其中，供電系統電氣裝置產生的諧波占多數，羨慕矩陣如下：

1、家用電器：電視機、錄影機、電腦、調光燈、溫控炊具等，由於調壓和整流裝置，會產生深奇次諧波。 在洗衣機、電風扇、空調等帶繞組的裝置中，波形也會因不平衡電流的變化而改變。

這些家用電器雖然功率較小，但數量眾多，也是主要諧波之一。

2、閘流體整流裝置：由於閘流體整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，對電網造成了大量的諧波。

3.變頻裝置：變頻裝置常用於風機、水幫浦、電梯等裝置中，由於採用相位控制，諧波組成非常複雜，除了包含整數諧波外，還包含分數諧波，這類裝置的功率一般較大，採用變頻調速， 電網引起的諧波也在增加。

4、電弧爐與電石爐：由於電爐的三相電極在加熱原料時難以同時接觸不均勻的爐料，燃燒不穩定，造成三相負荷不平衡，產生諧波電流，通過變壓器的三角連線線圈注入電網。 其中，主要的是 2 次諧波，平均可達基波的 8% 至 20%，最大可達 45%。

5、氣體放電光源：螢光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈屬於青青之前的氣體放電電光源。 對這類電光源的伏安特性進行分析測量表明，它們的非線性非常嚴重，有的還含有負伏安特性，會給電網造成奇異的諧波電流。

諧波它是指頻率為粗基波的整數倍的電流中所含的電量，一般是指週期性非正弦電荷的傅利葉級數分解，除基頻的電外，大於基頻的電流產生的電稱為諧波。 諧波階數是諧波頻率與基頻的比值（n=fn f1）。

電力系統中存在大量的非線性負載：大型電力電子應用裝置（節能裝置、變頻裝置等）、大功率電力驅動裝置、直流輸出裝置、電化學工業裝置（化工冶金企業整流器）、電氣化鐵路、煉鋼電弧爐（AC、DC）、軋機、葫蘆、電石爐、感應加熱爐等非線性負載。 此外，還有很多快速變化的衝擊載荷：

如大型電機和電機組、高層建築中的高速電梯、大型賭場中的電動飛行汽車、汽車製造廠的電焊機、高鐵、高速磁懸浮列車和地鐵、港口起重機等快速變化的負載。

包含非線性和衝擊負載的新型電力裝置在實現功率控制和處理的同時，不可避免地會產生非正弦波形電流，將諧波電流注入電網，使公共連線點（PCC）的電壓波形嚴重失真，負載的波動和脈衝會導致電壓波動、瞬時脈衝等各種電能質量干擾。 資料分析顯示，發達國家50%以上的負載應由電子裝置供電，目前我國約30%的負載經過各種換電後由使用者使用，隨著人們節能環保意識的增強，我國此類負荷將迅速增加。 隨著這些非線性和衝擊負荷的大量使用，電能質量問題將更加突出，對電網執行、敏感電氣裝置和城鎮危害的影響將更加明顯，電能質量不合格將逐漸造成電力事故的可能性。

諧波是指電流中所含的電量，其頻率是基波的整數倍。 一般是指週期性非正弦電荷的傅利葉級數分解，其餘電能產生的電流大於基頻。

產生諧波的主要原因是：由於非線性負載加壓的正弦電壓，基波電流失真產生諧波。 棗纖維的主要非線性負載包括UPS、排便及早期電源、整流器、逆變器、逆變器等。

諧波是指通過週期性非正弦交替體積的傅利葉級數分解得到的基頻的整數倍的分量。

產生諧波的主要原因是：正弦電壓受到非線性負載的加壓，基波電流失真。

電網諧波主要由以下三個方面引起：

1.電源。 發電機三相繞組的生產中很難實現絕對對稱，由於生產工藝的影響，鐵芯也很難實現絕對均勻性和一致性，而發電機的穩定性等其他一些原因會產生一些諧波，但一般來說， 它相對罕見;

2.輸配電裝置。 電力變壓器是輸配電過程中的主要諧波，因為變壓器的設計需要考慮經濟性，鐵芯的磁化曲線處於非線性飽和狀態，因此工作時的磁化電流是峰值型波形，從而產生諧波。 變壓器鐵芯的高飽和度使其工作點偏離線性曲線，產生較大的諧波電流，奇次諧波電流的比例可達到變壓器額定電流的0.5%以上。

3、電力系統的非線性負載，如：整流閘流體裝置、變頻裝置、氣體放電光源、家用電器等。

在電力系統中，有產生諧波的器件，即諧波源，是具有非線性特性的電氣器件。 目前，電力系統中的諧波源按非線性特性主要有五種型別：

1.軟起動器（閘流體電機起動器）。

2.開關電源、UPS、逆變器元件、電池充電器。

3、電機、起重機、電梯、幫浦等製造工藝的變頻控制。

4.電子資料影象裝置——如電視機等無線電傳輸裝置、可控照明裝置。

5.整流器、螢光燈等

由於這些器件的工作特性，即使提供了理想的正弦波電壓，它們使用的電流也是非正弦波的，即存在諧波電流。 頻率為50Hz的正弦波波形稱為基波，50Hz稱為基波。 諧波是週期性電量的正弦波分量，其頻率是基頻的整數倍。

諧波用基波倍數表示，例如，頻率為 150 Hz 的正弦波稱為 3 次諧波，頻率為 250 Hz 的正弦波稱為 5 次諧波，頻率為 350 Hz 的正弦波稱為 7 次諧波，依此類推。

諧波是指週期性非正弦交變數的傅利葉級數分解得到的基頻整數倍以上的分量，通常稱為高次諧波，而基波是指頻率與工頻（50Hz）頻率相同的分量。 高次諧波的干擾是影響當前電力系統電能質量的重大“公共危害”，亟需採取對策。