引言:

隨著電力電子技術的發(fā)展，各種電力電子裝置設備及開關電源產(chǎn)品等已被廣泛使用。技術高速發(fā)展的同時，也對于用電環(huán)境造成比較嚴重的污染，市電網(wǎng)絡中產(chǎn)生了大量的諧波，這些諧波對電力系統(tǒng)、工業(yè)、交通及家庭用電產(chǎn)品產(chǎn)生了越來越嚴重的危害。世界各國對諧波問題都給予了充分的關注，不少國家和國際組織都制定了限制電力系統(tǒng)和用電設備諧波的標準和規(guī)定。

一、諧波的定義：

諧波(harmonic wave)，從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。如下圖所示，一周期性失真波形可以為基波和多次諧波的疊加而成。

根據(jù)諧波頻率的不同，可以分為：

奇次：額定頻率為基波頻率奇數(shù)倍的諧波，被稱為“奇次諧波”，如3、5、7次諧波

偶次：額定頻率為基波頻率偶數(shù)倍的諧波，被稱為“偶次諧波”，如2、4、6、8次諧波。

二、諧波的產(chǎn)生原因和危害：

諧波產(chǎn)生的原因主要有：由于正弦電壓加壓于非線性負載，基波電流發(fā)生畸變產(chǎn)生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。

諧波的危害：降低線路使用容量，如線路最大容量20kW，但由于諧波的干擾使用到17kW線路就可能飽和;加速設備老化，縮短設備使用壽命，甚至損壞設備;浪費電能，諧波也消耗能源，但都是做無用功;諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀;對于電力電子設備而言，電力電子設備對供電電壓的諧波畸變很敏感，這種設備常常須靠電壓波形的過零點或其它電壓波形取得同步運行。電壓諧波畸變可導致電壓過零點漂移電壓位置點的改變。控制系統(tǒng)對這兩點的判斷錯誤可導致控制系統(tǒng)失控。而電力與通訊線路之間的感性或容性耦合亦可能造成對通訊設備的干擾。

三、諧波模擬：

對于電力電子設備而言，在設計階段，就要求研發(fā)人員必須要考慮到電網(wǎng)中各次諧波對用電設備的影響。 在EMI/EMC AC電源濾波器測試領域，至少需要模擬到50次電網(wǎng)諧波對濾波器的影響。

IT7600系列高性能可編程交流電源擁有強大的電壓諧波模擬能力，最高可達50次諧波。10-500Hz頻率范圍內(nèi)，可以模擬50次諧波;500Hz頻率以上，可以模擬20次諧波。

AC 220V 50Hz 疊加3次諧波和5次諧波模擬。

1.在IT7600主界面選擇THDWave，頁面的正下方會出現(xiàn)THD Config 的頁簽，按[THD

Config] 進入“THD Wave Configure”界面，如下圖所示。

2. 設置3次諧波、諧波畸變率0.01 諧波相位60°;5次諧波、諧波畸變率0.1 諧波相位180°，按[Enter] 鍵確認后，按前面板復合按鍵[Shift] + [Recall](Save)鍵對設置好的波形進行保存。如下圖所示。

設置AC 220V 50HZ電源on 輸出波形如下圖。

IT7600系列電源除具有強大的諧波模擬能力外，還內(nèi)置了全方位的功率表和大屏幕示波器功能，功率高達54KVA，支持主從并聯(lián)，內(nèi)建任意波形產(chǎn)生器，可模擬諧波和各種任意波形輸出，同時具有強大的交流測量及分析功能，可廣泛應用于新能源、家電產(chǎn)品、電力電子、航空電子設備、軍事與IEC標準測試的開發(fā)和運用等多個領域。