文档介绍：2016-11-:单一频率,单一波形(正弦),若干电压等级的电能属性。现代电力电子装置的大量出现,非线性负荷的使用,供电电源与用电设备间的非线性接口电路等,都不可避免的产生很强的电流谐波及电磁干扰(EMI),对电力系统的安全、优质、经济运行构成潜在的威胁,给周围电气环境带来极大的污染。负荷(整流、逆变)、系统(HVDC、SVC等)1993年7月,国家技术监督局正式颁布了(GB/T14549—1993)《电能质量—公用电网谐波》本章主要内容:波形畸变的基本概念、危害、典型谐波源、谐波放大、标准。2016-11- 波形畸变的基本概念非线性负荷引起电流波形的畸变,一般畸变波形是周期的,属于谐波范畴。畸变电流流经系统时,在系统阻抗上产生压降,从而产生电压畸变。2016-11-1136波形畸变与电力谐波一、几个概念::基波频率的整数倍。:有些用电负荷会出现非工频频率整数倍的周期性电流的波动,又称为分数谐波,或称为间谐波。频率低于工频的间谐波又称为次谐波。:暂态和谐波是两个完全不同的现象,它们的分析方法也是不同的。暂态过程高频分量与系统的基波频率无关。:对于短时间的冲击电流(变压器空载合闸),将包含短时间的谐波和间谐波电流,称为短时间的谐波电流或快速变化谐波电流,应与电力系统稳态和准稳态谐波区别开来。:换流装置在换相时,会导致电压波形出现陷波或称换相缺口,不属于谐波范畴。2016-11-1146波形畸变与电力谐波二、均方根值和总谐波畸变率均方根值h次谐波电流(电压)的含有率电流(电压)总畸变率总畸变率描述电流时的局限性222102)(1hMhTIIdttiTI??????221100%MhhIITHDI?? ??11( ) 2 sin( )Mh hhi t I h t? ???? ?%100I1??IIHRhh2016-11-1156波形畸变与电力谐波三、非正弦电路的功率和功率因数1、正弦电压、电流无功功率物理意义为能量互换的最大规模,并不消耗电能2、非正弦电压、电流仅同频率的电压和电流才能构成有功功率,不同频率的电压和电流不构成有功功率定义无功Qf没有正弦波情况下能量交换的最大量度等明确的物理意义,某谐波可能出现感性无功功率,而另一次谐波可能出现容性无功功率,不同频率的无功相加本身无意义。cos sinP UI Q UI? ?? ?hhhhTIUuidtTP?cos10????hhhhfIUQ?sin??2016-11-1166波形畸变与电力谐波定义视在功率:定义畸变功率一般实际情况:电压畸变小,可考虑成正弦信号,有功率因数可见:功率因数受两方面影响:①相移功率因数,即基频电压、电流的相位差:②电流的基波分量所占比例,即电流畸变程度:))((22hhhhIUUIS????)(222fQPSD???1 1 1 1 1cos sinP UI Q UI? ?? ?121111cos11coscos???ITHDIIUIUISPPF?????1cos?1/I I2016-11-1176波形畸变与电力谐波四、=3k+1(k=0,1,2,…)时,三相电压谐波的相序都与基波的相序相同,即1、4、7、10等次谐波都为正序性谐波。=3k+2时,三相电压谐波的相序都与基波的相序相反,即2、5、8、11等次谐波都为负序性谐波。=3k+3时,三相电压谐波的相序都有相同的相位,即3、6、9、12等次谐波都为零序性谐波。)sin(21hhahthUu????)120sin(21?????hthUuhhbh??)120sin(21?????hthUuhhch??2016-11-,而与电力系统的参数关系不大,因此常被看作谐波恒流源。一、磁饱和装置铁芯的非线性化磁化特性引起谐波。各种铁芯设备,如变压器、电抗器、电机等。2016-11-1196波形畸变与电力谐波二、整流装置AC/DC整流器、DC/AC逆变器以及变频设备等。)直流侧电感足够大,电流波形是连续的交变方波,正负半周的波形完全相同,幅值相等。谐波含有率1/h。1 1 141 1( ) (sin sin3