谐波发射 Harmonic Emission

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谐波发射 HARMonic Emission

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所谓谐波即一波形频率为基本波形频率的整数倍，而基本波与谐波的合成波称为失真波（如下图）。一般来说，理想的交流电源应该是纯正弦波形，但因现实世界中大部份的负载为非线性，因此会导致电源波形失真，若电压频率是60Hz，将失真的电压波形经傅立叶转换分析后；可将电压波形分解为除了基频（60Hz）外，还有倍频（120Hz,180Hz,..300Hz…）成份的组合，而倍频的成份就称为谐波: （Harmonic）。 3 u0 `8 n* g0 O7 j 9 f/ V, Z$ S+ m0 L常见谐波标准 / ]; C# U* U( Z- G% q) qIEC61000-3-2 / Limits for Harmonic Current Emission(Equipment input current≦16A Per phase) GB/T 14549—93 Quality of electric energy supply Harmonics in public supply network 电能质量公用电网谐波 ) v. Q' h- U% M+ t+ X9 O& H至今已出版的和谐波电压关系密切的标准文件有： * b0 J* j1 J7 \" bIEC谐波电压标准 ( Y3 I, n# A1 c! z1 U5 a1 n; e" \) _（1）IEC 61000－2－2《公用低压供电系统中低频传导干扰和信号的兼容性标准》（国际标准） （2）IEC 61000－2－4《工业设备低频传导干扰的兼容性标准》（国际标准） ; l# R  t8 ]. E6 U（3）IEC 61000－3－6《中压和高压电力系统中畸变负荷发射限值的评估》（第三类技术报告） 3 K  e8 q% B6 m$ h  s% S1 X, S$ \" R该标准文件和国标《电能质量 公用电网谐波》（GB/T 14549－1993）关系比较密切。（本标准文件等同于国标 GB/Z 17625.4）。 , U. I. P0 h& t9 ]' Y5 X $ c6 B) G4 T, {% C美国 IEEE谐波标准 （1）美国 IEEE Std.519—1992 对公用电网谐波电压允许值的规定 % |3 A( l0 b( J$ Q+ E( `; M / k/ Q% M. J, a（2）低压系统的波形畸变限值 ( t7 t2 N+ R) J6 m+ J美国 1981 年和 1992 年标准，对低压系统的电压畸变分两类处理：一类为谐波 THD值；一类为线电压波形缺口（Notch）的深度和面积。波形缺口是整流器在换相过程中造成瞬间相间短路引起的。缺口深度 d 和系统阻抗有关，其持续时间 t 则和换相时间相等。 " M3 `, m& }) ?; K英国 G5/4工程导则 本导则是英国电气协会（EA）于 2001 年2月正式颁布的，称为《英国谐波电压畸变和非线性设备接入输电系统和配电网的规划值》。 # o5 n) W2 e* R+ \" h) [: t 俄罗斯谐波电压标准 " f3 d1 c/ d. Q' Y7 {俄罗斯 1997年颁布的《公用供电系统中电能质量限值》（ГОСТ 13109-97）中规定的各级电网谐波电压总畸变率 # D( T4 o, p7 c% G$ s+ l 随着电网中非线性负荷大量增加，谐波一直是电能质量中最常见的问题，谐波标准也必须与时俱进。通过对 IEC相关 标准的介绍以及对比了美国 IEEE、英国和俄罗斯新老标准在谐波电压限值上的变化，可以得出如下结论： 7 P3 T( k7 x( q5 Z（1）IEC 61000 文件是国标电磁兼容标准文件，其中涉及谐波的相关规定和技术文件是制定各国谐波标准的基础，在正确认识电磁兼容标准和电能质量标准关系基础上，结合国情才能制定出较合理的标准； : s2 j' I6 C2 w （2）从电网负荷结构来看，非线性负荷的比重越来越大，电网谐波水平在不断增长。为了负荷发展需要，同时在保证电网安全可靠运行的基础上发挥电网耐受谐波的能力，新标准中适当增加谐波限值是较普遍的做法； （3）由于直流输电的发展，对于超高压输电系统谐波的规定也已纳入公用电网谐波标准中，这是值得关注的； / x% J& e6 b- S/ g5 E! l（4）由于谐波的波动性，标准中普遍采用 95%时间内概率大值作为衡量指标，但剩余5%时间要不要规定限值是一个重要问题，因为谐波引发的异常或事故往往出在超标期间。俄罗斯标准中既规定了正常允许值，又规定了最大允许值是值得借鉴的； , G( s/ o0 O+ [8 p( ]2 j7 X（5）间谐波和电压波形缺口是两种较特殊的波形畸变，谐波标准中如包括这两种畸变的规定，将使标准更为完善，同时也便于执行。

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