如何使用谐波注入法改善 THD(第 1 部分)

谐波治理措施
谐波治理措施是指为了控制或减轻电能系统中的谐波干扰和谐波问题，采取的一系列技术手段和措施。

下面列举几种常见的谐波治理措施：
1. 谐波滤波器：谐波滤波器是用于滤除电能系统中谐波成分的装置。

它们可以通过选择合适的滤波器参数，将谐波电流从系统中滤去，从而降低谐波干扰。

常见的谐波滤波器包括无源滤波器（谐波消除器）、有源滤波器、谐波滤波器组等。

2. 谐波控制变压器：谐波控制变压器是一种专门设计用于抑制谐波的变压器。

它的设计可以消除或减小电力系统中的谐波干扰，并保证电力质量。

3. 谐波抑制器：谐波抑制器是一种用于控制谐波干扰的装置。

它可以通过改变阻抗、相移、补偿等方式，来削弱或消除电力系统中谐波的影响。

4. 谐波限制器：谐波限制器是一种用于限制谐波电流流入电力系统的装置。

它可以通过控制谐波电流的大小和频率，来避免谐波电流对电力系统的损害。

5. 谐波控制技术：谐波控制技术是一种综合运用以上措施的技术手段。

它通过结合各种谐波治理措施，对电力系统中的谐波进行综合治理，以确保电力系统的正常运行和电力质量。

总之，谐波治理措施旨在降低谐波干扰，保证电力系统的正常
运行和电力质量。

在实际应用中，应根据具体情况选择合适的治理措施，并综合考虑成本、效果、可行性等因素，以达到最佳的谐波治理效果。

电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。

首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。

我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。

随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。

它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。

一、谐波治理谐波成因电网谐波来自于三个方面：1.发电源质量不高产生谐波：发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。

2.是输配电系统产生谐波：输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。

它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。

铁心的饱和程度越高，变压器工作点偏离线性越远，谐波电流也就越大，其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。

3.是用电设备产生的谐波：晶闸管整流设备。

由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。

我们知道，晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，显然在留下部分中含有大量的谐波。

如果整流装置为单相整流电路，在接感性负载时则含有奇次谐波电流，其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压，其谐波含量随电容值的增大而增大。

如果整流装置为三相全控桥6脉整流器，变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器，也还有11次及以上奇次谐波电流。

谐波治理方案1. 引言谐波电流是电力系统中的一种常见问题，特别是在有非线性负载的情况下。

谐波会导致电网中的电压畸变、设备损坏以及其他负面影响。

因此，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。

本文将介绍一种谐波治理方案，以减少电力系统中的谐波电流。

方案包括谐波源的识别、谐波电流监测与分析、谐波滤波器的设计与应用等内容。

2. 谐波源的识别在电力系统中，谐波源可能来自于各种非线性负载，例如电弧炉、变频器、电子设备等。

通过谐波源的识别，可以确定谐波的产生位置和程度，从而为后续的治理措施提供依据。

识别谐波源的方法可以采取谐波电流监测仪器进行实时监测和分析，也可以通过分析电力系统中各个非线性负载的谐波特性来确定谐波源。

根据谐波源的识别结果，可以制定相应的谐波治理方案。

3. 谐波电流监测与分析对谐波电流进行监测和分析是实施谐波治理的重要步骤。

通过谐波电流监测，可以了解电力系统中谐波的产生和传播情况，确定谐波电流的频谱特性。

在监测期间，需要采集电力系统中各个节点的电流数据，并对其进行分析。

谐波电流分析可以采用频谱分析方法，通过对电流信号进行傅里叶变换，得到电流在不同频率下的谐波分量。

分析结果可以帮助确定主要的谐波成分和谐波级别，为后续的治理方案设计提供依据。

4. 谐波滤波器的设计与应用谐波滤波器是减少电力系统谐波的一种常用设备。

根据谐波分析结果，可以设计合适的谐波滤波器，并将其应用于电力系统中，以降低谐波电流水平。

根据谐波分析结果，可以确定谐波滤波器的额定电流和安装位置。

一般来说，谐波滤波器应该安装在负载侧，使其能够尽量接近谐波源，以最大限度地降低谐波电流。

在谐波滤波器的设计过程中，需要考虑到谐波滤波器的阻抗特性和谐波滤波器的使用寿命等因素。

合理设计和应用谐波滤波器可以有效地减少电力系统中的谐波电流。

5. 结论谐波电流是电力系统中的常见问题，为了保障电力系统的正常运行和设备的安全运行，需要实施谐波治理措施。

谐波治理的基本方法和措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述谐波是指在电力系统或其他电气设备中频率为基波频率的整数倍的波动。

谐波问题已经成为现代电力系统和工业生产中普遍存在的一个难题，它会导致电能质量下降、设备寿命缩短、甚至引发系统故障等负面影响。

因此，探索谐波治理的基本方法和措施对于确保电网稳定运行和提高供电可靠性至关重要。

1.2 文章结构本文旨在对谐波治理的基本方法和措施进行概述并进行解释说明。

首先，在第2节中，我们将介绍谐波治理的概念及其基本方法。

然后，在第3节中，将详细讨论谐波治理方法的具体实施步骤，以帮助读者全面了解如何进行谐波治理。

接下来，在第4节中，我们将通过分析实例和进行案例研究来进一步加深对谐波治理的认识。

最后，在第5节中，我们将总结文章并展望未来谐波治理发展的趋势与挑战。

1.3 目的文章旨在向读者介绍谐波治理的基本方法和措施，并详细说明实施这些方法和措施的具体步骤。

通过对谐波问题的深入解析和案例研究，希望能提供给读者一些实用的指导和经验，以便在实际工程中有效地解决谐波问题。

此外，文章还将展望未来谐波治理发展的趋势，并指出可能面临的挑战，旨在激发学术界和工程界进一步研究与探索谐波治理领域。

2. 谐波治理的基本方法和措施2.1 谐波治理概述谐波是指电力系统中频率为基波频率整数倍的非线性电流或电压成分。

过多的谐波对电力设备和系统会造成损坏，因此需要采取一系列方法来进行谐波治理。

本节将介绍谐波治理的基本方法和措施。

2.2 方法一：滤波器应用滤波器是最常见也是最有效的谐波治理方法之一。

滤波器可以选择性地通过或阻挡特定频率的谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。

常见的滤波器包括被动滤波器和主动滤波器。

被动滤波器是一种简单且经济实用的滤除谐波单元的方法。

它通常由电感、电容和电阻组成，并与系统并联或串联连接。

被动滤波器具有固定衰减特性，在设计时需要根据不同情况选择合适的参数。

主动滤波器则利用控制技术实现对特定频率的反相干扰信号，以达到抵消谐振效应的目标。

如何使用谐波注入法降低PFC 谐波并改善THD（第1
部分）
作为德州仪器(TI) 高性能隔离式电源团队的一名工程师，我主要与通常需要高性能电源的服务器及电信公司合作。

开发高端功率因数校正(PFC) 设计，不仅需要在特定负载下使总谐波失真(THD) 低于一定百分比，而且还需要每个谐波都不超过IEC 61000-3-2 合规性标准中规定的特定限值。

在这篇
共分两部分的博客中，我将介绍用于降低PFC 谐波和改善THD 的谐波注入法。

表1，IEC 61000-3-2 谐波限值
闭环调谐通常是一种降低谐波失真、改善THD 的有效方法。

不过，我看到过有PFC 设计通过了THD 测试，但无论工程师如何努力调谐控制环路，也无法通过单个谐波失真测试。

传统闭环调谐在这种情况下帮助不大。

因此需要使用新的方法来应对单个谐波。

我看到过工程师通过在单开关三相位整流器设计中注入三阶电流信号来降低THD。

这使我想到了一种抑制(补偿)高幅值谐波的类似方法。

这种方法应该很容易使用，不仅不涉及额外的硬件成本，而且还非常灵活，可抑制任何阶数的谐波。

在TI UCD3138 等数字电源控制器的帮助下，我开发出了一种简单的谐
波注入法，其可有效抑制(补偿)任意阶数的谐波。

因此，可降低特定阶数的谐波幅值、改善THD。

基本原理是生成一个特定阶数的正弦信号，并将该信号注入PFC 电流控制环路。

正弦信号的幅值可根据负载和输入电压等工作条件进行动态调整，从而可最大限度地提高抑制效果。

谐波治理方法（精选合集）第一篇：谐波治理方法谐波治理方法1、谐波治理原则。

通过分析，对通信、信号设备造成干扰的谐波主要来自牵引负荷，而铁路10kv电力供电设计多采用27.5/10kv供电方式，选择谐波干扰小的电源作为主供电源会降低安全风险。

但当地方电力系统检修时，或地方电源因居民用电导致谐波上升时，仍会干扰信号、通信供电电源的质量，所以改变设计方法，并不能解决此问题。

从供电的电源集中整治，然后供给相应的负荷，也不经济，固需要解决的容量太大，且即便是集中解决，从供电的角度讲，电源也并非单独供给通信、信号，目前的生产、生活设备大量采用了变频设备，如地热井水泵恒转矩变频供电装置，变频空调，电磁炉，炊事机械等等，也会产生大量的谐波，进而干扰通信、信号电源的质量，所以，大的方案就是通信信号根据设备的重要程度和对谐波要求的高低，来选择小容量的谐波治理设备，才能达到既经济又安全的效果。

各车站的通信、信号设备，其总功率一般不超过40kvA，治理相对容易。

2、谐波治理方法。

采用交—直—交系统进行隔离，此方法在国外早有使用，我也曾在朔黄线三汲、段庄两个分区所进行试验。

采用进口交—直—交，通过改变蓄电池的容量，还可满足因利用下雨导致10kv电源线供电中断而引起的行车干扰。

如2013年8月4日，朔黄线肃北至太师庄间大面积树木倒伏，导致贯通、自闭全部中断，影响行车近2小时，如果采用交—直—交逆变电源，在电池容量允许的情况下，就不会影响通信、信号的供电，不仅解决了谐波问题，还解决了供电中断对行车的影响，是一个一举双得的好事。

3、谐波治理措施。

3.1采用无源滤波器滤波。

日常采用的滤波治理方法，其中一种方法就是采用无源滤波装置，即所谓LC滤波器，主要由滤波电容器、电抗器和电阻器组成。

其与谐波源关联，除了起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要。

这种滤波器最早出现，具有结构简单，投资少的特点，运行可靠性高，所以运行费用较低，应用较为广泛。

谐波原理及治理方法一、1. 何为谐波？在电力系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。

当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，即电路中有谐波产生。

谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。

谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角。

谐波可以区分为偶次与奇次性，第3、5、7次编号的为奇次谐波，而2、4、6、8等为偶次谐波，如基波为50Hz时，2次谐波为l00Hz，3次谐波则是150Hz。

一般地讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。

在平衡的三相系统中，由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。

对于三相整流负载，出现的谐波电流是6n±1次谐波，例如5、7、11、13、17、19等，变频器主要产生5、7次谐波。

“谐波”一词起源于声学。

有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已经奠定了良好的基础。

傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍被广泛应用。

电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。

当时在德国，由于使用静止汞弧变流器而造成了电压、电流波形的畸变。

1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期有关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，道理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。

谐波治理方案7篇（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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谐波治理的基本方法MLAD-MFC中频炉专用滤波器绿+波杰能从事谐波治理20余年，结合自己20多年的从业经验，以及相关的资料、研究，绿+波杰能将谐波治理的基本方法进行了总结，与大家一同探讨之。

绿+波杰能常用的谐波治理的基本方法，有以下四种：一、滤波器安装滤波器，是绿+波杰能治理谐波使用最多的方法。

滤波器分有源滤波器和无源滤波器两种，这两种方法，都可以减少谐波源的谐波分量。

有源滤波器的基本原理是把谐波源的波形与正弦波进行对比，差额部分由MLAD-APF有源电力谐波滤波器APF进行补偿。

无源滤波器的基本原理是通过把滤波电感L、滤波电容C进行串联或者是并联，使其在某次谐波发生谐振。

当发生串联谐振时，无源滤波器两端的电压在该次谐波的电压很小，接近于零，达到治理该次谐波的目的。

MLAD-MFC中频炉滤波器，就是使用该原理来抑制谐波的。

二、隔离谐波源产生的谐波，不仅会影响到与其使用同一电网的用电设备，还会通过变压器传输到高压线路中。

通过隔离，就可以将谐波源产生的谐波产生的谐波，阻挡到谐波源系统内部，从而减小或降低谐波的影响。

三、距离增大或减小谐波源与被干扰设备之间的距离，也是绿+波杰能解决谐波干扰问题的基本方法。

减小谐波源与被干扰设备之间的距离，可以减小系统阻抗，换句话说，就是可以提高供电电压；增大谐波源与被干扰设备之间的距离，就是可以将谐波的能量通过距离的增加来达到更大的衰减。

四、接地接地是绿+波杰能防止电磁干扰的有效措施。

对产生谐波的谐波源加装屏蔽装置，并将屏蔽装置可靠接地，这样，就可以有效解决谐波源干扰其它设备的问题，也可以用于解决谐波源被外界的电磁谐波所干扰带来的系列问题。

电力系统中的谐波治理电力系统中的谐波是指频率为基波频率的整数倍的电压或电流的波动。

它们可能是由非线性负载引起的，如电脑、UPS、LED照明、变频器、电动机等。

谐波不仅会影响电力系统的稳定性和电能质量，还会给设备带来潜在的损害。

因此，对电力系统中的谐波进行治理至关重要。

在进行谐波治理之前，需要先了解谐波的特性。

谐波的主要特性包括：频率、振幅、相位、波形和谐波总畸变率（THD）。

其中，THD是指总谐波含量与基波电压或电流的比值。

THD越高，电能质量越差，设备受到的影响也越大。

治理谐波的方法主要包括：被动治理和主动治理。

被动治理是通过安装谐波滤波器等被动元件来限制谐波传播，从而达到治理的目的。

主动治理则是通过控制非线性负载，减少谐波的产生。

被动治理不仅可以减少谐波对电网的影响，还能够提高设备的寿命和可靠性。

但是，被动治理有其局限性，比如无法处理谐波产生的根本问题。

主动治理则可以从根本上解决谐波产生的问题，但成本较高，需要配备高度控制的设备。

被动治理中最常见的方法是安装滤波器，如谐波停波器、谐波抑制器等。

谐波停波器是一种被动电子设备，它可以用来过滤电路中的谐波。

谐波停波器主要由电感、电容和电阻等元件组成，其作用是消除电路中的高频噪声。

谐波抑制器是一种被动元件，它可以消除电力系统中谐波对设备的影响。

谐波抑制器主要由电感、电容和电阻等元件组成。

主动治理主要有以下几个方面：调整电脑、LED照明、UPS等非线性负载的工作状态；使用有源滤波器和多电平变频器等技术；使用LCL型滤波器等，从而控制谐波的产生和分布。

调整非线性负载的工作状态，可以减少谐波的产生，从而降低谐波的总畸变率。

有源滤波器可以根据实际需要自动选择不同的滤波器参数，从而达到滤波的目的。

多电平变频器可以产生多种不同频率的电压，从而控制谐波的产生和分布。

LCL型滤波器则可以限制谐波的传播，从而提高电能质量和设备的寿命。

在电力系统中，谐波治理需要遵循以下几个原则：首先，应尽可能采取前端控制措施，控制接入电网的非线性负载；其次，应优先考虑被动治理措施，如安装谐波滤波器等；最后，如果被动治理无法满足要求，应考虑采用主动治理措施。