谐波 (电力)
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电力系统中的谐波是指电压或是电流的频率是系统基频的倍数（谐波）。谐波一般是因为非线性元件或是负载所产生（例如整流器、萤光灯管或是磁饱和的磁性元件）。电网中的谐波是电力品质中常见的问题。电厂的谐波会造成设备以及导线额外的发热、可能会让闸流体整流模组误触发（misfiring），或者造成马达的转矩脉动。
谐波一般会用二种不同的方式分类：信号的种类（电流、电压），以及谐波的次数（奇次、偶次、三次、或是非三次的奇次）。若是三相系统，还可以依照其相序来分类：正序、负序以及零序。
电流谐波
[编辑]在交流电源系统，电压会是固定频率（例如50Hz或60Hz）的弦波。若电源系统接的负载是线性非时变负载，其抽取的电流也是弦波，频率和电源电压的频率相同（不过可能会有相位差）[1]:2
电流谐波是因为非线性负载所造成。非线性负载（例如整流器）所抽取的电流就不一定是弦波了。依照负载种类的不同，以及负载和系统其他元件之间的交互作用，其电流波形的畸变（和弦波差异的程度）可能会相当复杂。不过不管电流波形多复杂，可以用傅里叶级数变换将复杂的波形分解为一系统的简单弦波，最低频率是电源的频率（基频），其他频率则是基频的整数倍。
在电力工程学中的谐波定义是基频的整数倍，因此三次谐波就是频率为三倍基频的谐波。
电压谐波
[编辑]大部分的电压谐波是由电流谐波而产生的。因为存在电源阻抗，电流谐波也会让电压源提供的电压出现变形。若电压源的阻抗很小，电流谐波所造成的电压谐波也会很小。一般来说的电压谐波也的确小于电流谐波，因此，电压波形就可以用基频电压来近似，若以此方式近似，电流谐波不会影响传送到负载的实功。不过若将电压的高次谐波也考虑进来，电流谐波就会影响传送到负载的实功。
相关条目
[编辑]延伸阅读
[编辑]- Sankaran, C. Effects of harmonics on power systems. Electrical Construction and Maintenance Magazine. Penton Media, Inc. 1995-10-01 [2008-09-05]. （原始内容存档于2012-02-13）.
参考资料
[编辑]- ^ Das, J. C. Power System Harmonics and Passive Filter Design. Wiley, IEEE Press. 2015. ISBN 978-1-118-86162-2.
To distinguish between linear and nonlinear loads, we may say that linear time-invariant loads are characterized so that an application of a sinusoidal voltage results in a sinusoidal flow of current.