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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）。
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! v+ h% T, r& p2 R6 }6 `
6 J& m8 H: g: H: }( p* J9 w常见谐波标准5 r$ v+ M- S0 }' b. k% l2 Q
IEC61000-3-2 / Limits for Harmonic Current Emission(Equipment input current≦16A Per phase)
" P5 u- Z% t3 t3 x% G9 jGB/T 14549—93 Quality of electric energy supply Harmonics in public supply network 电能质量公用电网谐波
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$ ^- a( b/ `% ~- M! L( v+ D# T至今已出版的和谐波电压关系密切的标准文件有：
7 i2 m/ q/ }, p6 H7 \IEC谐波电压标准) S) s1 E. r" o. i0 W9 U
（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）: `7 r8 Z. p# `
（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）
7 l$ e* [( Q$ C（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）( T& N; B; ~1 ^0 Q* _' t
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）。8 r( O6 q$ m; O1 r) E% W$ p
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美国 IEEE谐波标准
w! r8 y& |) I（1）美国 IEEE Std.519—1992 对公用电网谐波电压允许值的规定2 r1 G; Y3 W r& k. d1 w
* k% X& K* g: O; b) J9 z（2）低压系统的波形畸变限值 z7 A' I, V; ^3 h* V* R
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。; \% R7 C+ K( L4 g9 k$ E
, S* P8 A: k3 R( k英国 G5/4工程导则
" E- D: \1 p: x, s* h3 g9 S& P5 {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》。
, o/ @4 E! Q" W: A" ?5 n& n) X& _
俄罗斯谐波电压标准
' G5 I; T: q- C4 Z+ H" G1 L( z. k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
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, {3 M z' Z8 W' a8 C" R9 S6 f6 ^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：
" j. M; {2 o; r' U/ A" C0 t（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；9 X% [! V( c% s0 |2 X
0 r1 y& d' y, a" M( H（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；& G9 }, M3 V8 w& n1 f1 d
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（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；
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（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；
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( t! u/ `. R' W+ \（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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发表于 2018-12-30 19:00
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