一文教你读懂谐波测量方法

谐波电流的常识与检测，了解一下！
本篇文章主要从谐波电流的常识与检测两方面进行深入讲解，下面就跟着小编一起来好好研究一下谐波电流那些知识点吧！
 常规谐波电流检测法的分类
 谐波检测的环节一般不需要准确得到各次谐波具体的多少，只用得出的总得电流之和，这个和可以使谐波电流、无功电流或者它们两个的和。

当三相电流发生不对称时，能够检测出所有的有害电流地和。

常规的谐波电流检测法有如下几种: 模拟带通滤波器检测法、基于Fryze时域分析法和基于Akagi 的瞬时无功理论检测法等。

 一、模拟带通滤波器检测法
 谐波电流检测的研究有着很多年的历史，众多的专家学者一直探讨研究。

早期的谐波电流检测法是利用模拟滤波器得以实现的，具体方法有两种，都是通过滤波方式的到结果的。

一种是使用陷波器，先通过对滤波器的设置，将滤除基波的电流分量滤除掉，流过谐波成分，从而得到谐波电流；另一种方法是使用带通滤波，先通过设定滤波参数，使电流的谐波分量不得通过，电流的基波分量通过，然后将被检测的电流与滤波后的基波电流分量做差，从而得到谐波电流信号。

但是无论是使用陷波器还是带通滤波器，这种检测方法依然是存在着很多的缺点，譬如测量的灵敏性差，测量误差大、设计难度高、易受电网频率变化、电路参数变化的干扰等，随着谐波电流检测技术的不断进步和发展，谐波电流检测准确性和实时性要求的提高，这种检测方法已很少采用了。

 二、基于Fryze时域分析的有功电流分离法
 随着现代科学技术水平地发展，出现了应用采用傅里叶分析法的数学手段。

电力系统谐波的基本特性和测量谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率是基波频率的整数倍数。

理论上看，非线性负荷是配电网谐波的主要产生因素。

非线性负荷吸收电流和外加端电压为非线性关系，这类负荷的电流不是正弦波，且引起电压波形畸变。

周期性的畸变波形经过傅立叶级数分解后，那些大于基频的分量被称作谐波。

非线性负荷除了产生基频整次谐波外，还可能产生低于基频的次谐波，或高于基波的非整数倍谐波。

电力系统中出现系统短路、开路等事故，而导致系统进入暂态过程引起的谐波，将不归属谐波治理的范畴。

要治理谐波改善供电品质，需要了解谐波类型。

谐波按其性质和波动的快慢可分成四类：准稳态谐波、波动谐波、快速变化的谐波和间谐波四类。

因其多样性和随机性，在实际工作中，要精确评估谐波量值非常困难，所以在IEC 6100-4-7标准中对前三类谐波进行了规定，推荐采用数理统计的方法对谐波进行测量。

兼顾数理统计和数据压缩的需要，标准对测量时段以及通过测量值计算谐波值提出了建议。

国标GB/T 14549-1993采用观察期3s有效测量的各次谐波均方根值的95%概率作为评价谐波的标准。

为简便实用，将实测值按由大到小的方式排序，在舍去前5%个大值后剩余的最大值，近似作为95%的概率值。

实际工作中，通常采用谐波测试仪来监测和分析谐波。

一般来说，将用户接入公用电网的公共连接点作为谐波监测点，测量该点的电压和注入公共电网的电流后，通过对电压和电流的分析，取得谐波测量资料。

相对单点的谐波测量而言，从区域或整个电网角度来看，谐波源的定位和确定谐波模型进而分析它是一个相对复杂的过程。

谐波源定位，一般采用功率方向法和瞬时负荷参数分割法。

而谐波模型分析的方法一般有三种：非线性时域仿真、非线性和线性频率分析。

三种方法的相同点是对电网作适当的线性化处理，只是在处理非线性设备时采取了不同的模拟方式。

配网中的谐波源严格意义上讲，电力网络的每个环节，包括发电、输电、配电、用电都可能产生谐波，其中产生谐波最多位于用电环节上。

谐波检测方法谐波是指在正弦波中，频率是基波频率的整数倍的波。

在电力系统中，谐波是一种常见的问题，它会导致电气设备的过热、损坏甚至系统的不稳定。

因此，对谐波进行有效的检测和分析是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波检测方法。

首先，最常用的方法是使用谐波分析仪进行检测。

谐波分析仪是一种专门用于检测电力系统中谐波的仪器，它可以测量各次谐波的幅值、相位和频率，帮助工程师们全面了解系统中的谐波情况。

通过谐波分析仪的检测数据，可以快速准确地定位谐波源，并采取相应的措施进行治理。

其次，另一种常见的谐波检测方法是使用数字保护装置进行在线监测。

数字保护装置在电力系统中起着重要的作用，它不仅可以对系统的电气参数进行监测和保护，还可以实时检测系统中的谐波情况。

通过数字保护装置的在线监测，工程师们可以及时发现系统中的谐波问题，并进行相应的调整和控制，确保系统的安全稳定运行。

另外，还有一种比较简单粗暴的方法是使用示波器进行检测。

示波器是一种常见的通用仪器，它可以显示电压和电流随时间变化的波形图像。

通过观察波形图像，工程师们可以初步判断系统中是否存在谐波，并大致了解谐波的频率和幅值。

虽然示波器不能像谐波分析仪那样精确地测量各次谐波的参数，但在一些简单的情况下，也可以发挥一定的作用。

最后，还有一种比较新颖的方法是使用智能电网技术进行谐波检测。

智能电网技术是近年来发展起来的一种新型技术，它可以实现对电力系统的智能监测和控制。

通过智能电网技术，工程师们可以实时监测系统中的谐波情况，并利用智能算法进行分析和预测，为系统的稳定运行提供有力的支持。

总之，谐波检测是电力系统中非常重要的一环，它关乎着系统的安全稳定运行。

针对不同的情况，工程师们可以选择合适的方法进行谐波检测，及时发现和解决系统中的谐波问题，保障电力系统的正常运行。

希望本文介绍的几种谐波检测方法能够为工程师们在实际工作中提供一定的参考和帮助。

谐波电流测试的主要方法首先依据设备的类型（Class A/B/C/D）在谐波分析软件中进行分类，并设定测量时间。

这个测量时间需要足够长以确保测试的可重复性，一般默认是2.5分钟。

接下来，根据设备的工作原理或者设备工作模式，选择合适的方式以产生大的谐波电流。

在这个测试过程中，谐波分析软件会基于采样电流计算出各次谐波电流的大小，并将这些结果与相应的限值进行比较，最终得出测试结果。

此外，这种检测主要是为了验证电子电气设备通过电源线注入到公用供电系统中的谐波电流是否满足相应标准规定的限值要求。

值得注意的是，在我国，通常采用锁相技术对谐波进行测量，这种测量方法始于上世纪80年代，现在已经成为了一种数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。

而在具体的测试布置和频段上，通常没有特别严格的要求。

不过，对于医疗器械行业的谐波电流发射限值，可以参考GB 17625.1的规定。

谐波检测方法谐波是指在周期性波形中，频率是基波频率的整数倍的波动。

在电力系统中，谐波是一种常见的电力质量问题，它会导致设备损坏、系统效率降低以及电网稳定性下降。

因此，对谐波进行及时准确的检测是非常重要的。

本文将介绍几种常见的谐波检测方法。

1. 传统的谐波检测方法。

传统的谐波检测方法主要包括使用示波器、功率分析仪和谐波分析仪。

示波器可以用来观察电压和电流的波形，通过观察波形的畸变程度来初步判断是否存在谐波。

功率分析仪可以用来检测电网中的功率因数、谐波含量等参数，从而判断谐波的情况。

而谐波分析仪则可以更加准确地分析出各次谐波的含量和频率，对谐波进行更深入的分析。

2. 基于数字信号处理的谐波检测方法。

随着数字信号处理技术的发展，基于数字信号处理的谐波检测方法也得到了广泛的应用。

通过对电压和电流信号进行采样和数字化处理，可以利用傅里叶变换等算法准确地分析出各次谐波的频率和幅值。

这种方法不仅精度高，而且可以实现自动化检测，大大提高了谐波检测的效率和准确性。

3. 基于智能算法的谐波检测方法。

近年来，人工智能和机器学习技术的发展为谐波检测提供了新的思路。

利用神经网络、支持向量机等算法，可以从复杂的电力信号中自动提取谐波特征，实现对谐波的智能识别和检测。

这种方法不仅可以应对电网中谐波信号多变、复杂的特点，而且还可以不断优化模型，提高检测的准确性和鲁棒性。

4. 基于频域分析的谐波检测方法。

频域分析是一种常见的信号处理方法，对于谐波检测也有着重要的应用。

通过将电压和电流信号转换到频域，可以清晰地观察到各次谐波的频率和幅值，从而实现对谐波的准确检测。

同时，频域分析还可以结合滤波技术，去除基波以外的谐波成分，进一步提高谐波检测的精度。

总结。

谐波检测是电力系统中非常重要的一环，对于保障电网安全稳定运行具有重要意义。

传统的谐波检测方法虽然已经比较成熟，但在精度和自动化方面仍有待提高。

基于数字信号处理和智能算法的谐波检测方法是未来的发展方向，可以更好地适应复杂多变的电力系统环境，实现对谐波的快速、准确检测。

谐波电流测试方法谐波电流的存在会对电力系统产生一定的影响，因此准确地测试和分析谐波电流显得尤为重要。

在本文中，我们将介绍一种常用的谐波电流测试方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。

一、谐波电流测试的背景在电力系统中，电流通常由正弦波组成，但谐波电流则包含了频率是基波频率整数倍的成分。

这些谐波电流可能会导致电力系统中出现电压失真、功率损耗以及设备故障等问题。

因此，对谐波电流进行准确可靠的测试是非常重要的。

二、谐波电流测试的原理谐波电流测试的原理是利用谐波分析仪对电流进行检测和分析。

该仪器能够分解电流波形，并直观地显示谐波电流及其幅值、相位等相关参数。

谐波分析仪通常采用采样技术和数字信号处理等先进技术，以确保测试的准确性和精度。

三、谐波电流测试的步骤1. 准备工作：首先，确保测试设备和测试仪器工作正常。

检查电流传感器的连接和校准，确保其准确地测量电流信号。

2. 测试回路：选择需要测试的电流回路，并将测试仪器的传感器连接到回路上。

根据实际情况，选择合适的传感器类型和连接方式。

3. 设置测试参数：根据具体需求，设置测试仪器的参数。

包括采样频率、谐波阶数等。

根据测试仪器的使用说明书，正确设置参数能够提高测试的准确性。

4. 进行测试：启动测试仪器，开始进行电流测试。

测试仪器会自动采集和分析电流信号，并将测试结果以图形或数据的形式显示出来。

5. 分析和结果：根据测试结果，进行谐波电流的分析和判断。

根据具体情况，评估谐波电流对电力系统的影响，并采取相应的措施进行处理。

四、谐波电流测试的注意事项1. 保护设备：在进行电流测试时，特别是在高电压环境下，务必采取必要的安全措施，保护测试仪器和测试人员的安全。

2. 数据可靠性：测试过程中，应确保测试数据的可靠性和准确性。

避免测试误差和干扰，保持测试环境的稳定和静默。

3. 结果分析：对测试结果进行全面和综合的分析，不仅仅局限于谐波电流的幅值和相位等参数，还需考虑电流的谐波分布、波形失真等因素。

电力系统谐波的危害及测量方法随着电力电子技术的发展及其广泛应用，电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全运行构成的潜在威胁日趋严重，谐波污染已被认为是电网的一大公害，引起世界各国的高度重视，它涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域。

其中谐波测量是谐波问题中的一个重要分支。

本文根据国内外有关资料，对各种谐波测量方法进行了综述。

根据测量原理的不同，谐波测量方法可以分成以下几类：基于傅立叶变换理论、基于瞬时无功功率理论、基于神经网络理论和基于小波变换理论。

1.谐波的危害谐波是电网的一大公害，因此对电力系统谐波问题的研究越来越引起人们的重视。

1.1对供配电线路的危害(1)影响线路的稳定运行。

供配电系统中的电力线路与电力变压器，一般采用电磁式继电器、感应式继电器或晶体管继电器予以检测保护，使得在故障情况下保证线路与设备的安全。

但对于电磁式继电器与感应式继电器，谐波含量高时，易使继电保护误动作，因而在谐波影响下不能全面有效地起到保护作用。

晶体管断电器虽然具有许多优点，但由于采用了整流取样电路，容易受谐波影响，产生误动或拒动。

因此，谐波将严重威胁供配电系统的稳定与安全运行。

(2)影响电网的质量。

电力系统中的谐波能使电网的电压与电流波形发生畸变。

如民用配电系统中的中性线，由于荧光灯、调光灯、计算机等负载，会产生大量的奇次谐波，其中3次谐波的含量较多，可达40%;三相配电线路中，相线上3的整数倍谐波在中性线上会叠加，使中性线的电流值可能超过相线上的电流。

另外，相同频率的谐波电压与谐波电流要产生同次谐波的有功功率与无功功率，从而降低电网电压，浪费电网的容量。

1.2对电力设备的危害(1)对电容器的危害。

当电网存在谐波时，投入电容器后其端电压增大，通过电容器的电流增加得更大，使电容器保护测控装置损耗功率增加。

对于膜纸复合介质电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时损耗功率的1.38倍;对于全膜电容器，允许有谐波时的损耗功率为无谐波时的1.43倍。

谐波如何测试？1.谐波测试两种主要方式有源RF和FEM的第二个关键属性是谐波行为。

谐波行为由非线性器件引起，会导致在比发射频率高数倍的频率下产生输出功率。

由于许多无线标准对带外辐射进行了严格的规定，所以工程师会通过测量谐波来评估RF或FEM是否违反了这些辐射要求。

测量谐波功率的具体方法通常取决于RF的预期用途。

对于通用RF等器件备来说，谐波测量需要使用连续波信号来激励DUT，并测量所生成的不同频率的谐波的功率。

相反，在测试无线手机或基站RF时，谐波测量一般需要调制激励信号。

另外，测量谐波功率通常需要特别注意信号的带宽特性。

1)使用连续波激励测量谐波使用连续波激励测量谐波需要使用信号发生器和信号分析仪。

对于激励信号，需要使用信号发生器生成具有所需输出功率和频率的连续波。

信号发生器生成激励信号后，信号分析仪在数倍于输入频率的频率下测量输出功率。

常见的谐波测量有三次谐波和五次谐波，分别在3倍和5倍的激励频率下进行测量。

RF信号分析仪提供了多种测量方法来测量谐波的输出功率。

一个直截了当的方法是将分析仪调至谐波的预期频率，并进行峰值搜索以找到谐波。

例如，如果要测量生成1GHz信号时的PA三次谐波，则三次谐波的频率就是3GHz。

测量谐波功率的另一种方法是使用信号分析仪的零展频（zero span）模式在时域中进行测量。

配置为零展频模式的信号分析仪可以有效地进行一系列功率带内测量，并将结果以时间的函数形式表现出来。

在此模式下，可以在时域上测量选通窗口中不同频率的功率，并使用信号分析仪内置的取平均功能进行计算。

2)使用调制激励的谐波实际上，许多PA被用来放大调制信号，而且这些PA的谐波性能需要调制激励。

与使用连续波类似，通常在接近设备饱和点的功率电平下，将已知功率激励信号发送到PA的输入端。

测量谐波输出功率时，工程师通常会根据测量时间和所需的准确度等不同限制条件而采用图通方法。

实际上，3GPP LTE和IEEE 802.11ac等无线标准并没有对谐波的要求进行具体的规定，而是规定了在一定频率范围内最大杂散辐射要求。

频谱分析仪测量谐波的方法嘉兆科技无线电工程应用不仅要对射频信号的谐波进行测量，有时还要确定音频信号的总谐波失真(THD)。

射频信号可能是已调信号或连续波信号。

这些信号可以由有漂移的压控振荡器(VCO)或稳定的锁相振荡器或合成器产生。

现代频谱分析仪能利用本文中所述方法来进行这些测量。

本文还将讨论如何断定在分析设备或被测器件(DUT)中是否产生谐波、对不同类型信号的最佳测量方法以及对数平均、电压单位和均方根值(ms)计算的利用。

我们这里所处理的所有信号均假定为周期信号，亦即它们的电压随时间的变化特性是重复的。

傅里叶变换分析可以将任何重复信号表示为若干正弦波之和。

按一定目的产生的频率最低的正弦波称为基频信号。

其它正弦波则称为谐波信号。

可以利用频谱分析仪来测量基频信号及其谐波信号的幅度。

谐波常常是人们不希望存在的。

在无线电发射机中，它们可能干扰射频频谱的其它用户。

例如，在外差接收机的本振(LO)中，谐波可能产生寄生信号。

因此，通常应对它们进行监控并将其减小到最低限度。

利用频谱分析仪对信号进行测量时，分析仪的电路也会引入其自身的某种失真。

为了进行精确测量，用户需要了解所测得的失真究竟是所考察的信号的一部分还是由于引人分析仪所引起的。

分析仪所产生的失真起因于某些微弱非线性特性(因为它没有理想线性特性)。

因此，可以用表明输出电压(O)与输入电压(I)之间的关系的泰勒(Taylor)级数来表示频谱分析仪的信号处理特性：V0=K1V i+K2V i2+K3V3i (1)式中V0=输出电压V i=输入电压K1、K2和K3均为常数利用上面的关系式，可以直接证明：输入电压加倍将引起V i2项增加4倍(6dB)，因而引起对正弦波的二次谐波响应增加4倍。

类似类推，三阶谐波失真随输入电平按三次方规律增加。

有两种方法即依靠技术指标或实验能断定分析仪是否对测出的失真有影响。

为了依据分析仪的谐波失真技术指标来判断其影响，利用对失真量级的了解，将相对于分析仪输入混频器上的特定信号以伽给出的那些技术指标变换成针对选择的输入电平给出的dBC。