谐波

我们的电力网络中不断增加的非线性负载数量正在增加“电网噪声”。人们还谈到了网格扭曲效应，类似于由于水和空气污染而在环境中产生的效应。发电机理想地在输出端产生纯正弦形电流。该正弦电流形式被认为是理想的交流电形式，并且与此的任何偏差都被指定为电源干扰。

越来越多的负载从网格中提取非正弦电流。这种“噪声”电流形式的FFT-快速傅里叶变换导致广泛的谐波频率 - 通常也称为谐波。

谐波对电网有害，有时甚至是危险的，连接负载会受到损害; 与污染水对人体的不健康影响类似。这导致过载，缩短使用寿命，在某些情况下甚至导致电气和电子负载的早期故障。

图：谐波分析（FFT）

图：通过变频器的网格失真效应

谐波负载是导致无形电能质量问题的主要原因，并导致更换有缺陷设备的大量维护和投资成本。因此，不允许的高电平的电网失真效应以及由此导致的**电能质量可能导致生产过程中的问题，甚至导致生产停工。

谐波是电流或电压，其频率高于50/60-Hz电源频率，是电源频率的许多倍。电流谐波没有有效功率的一部分，它们只会在网络上产生热负荷。由于谐波电流除了“有源”正弦振荡之外还会流动，因此它们会在电气设备内造成电力损失。这可能导致热过载。另外，负载损失导致升温或过热，从而导致使用寿命缩短。

谐波负载的评估通常发生在相应能量供应商的公共主电源网络的连接或转换点处。在这种情况下，人们会谈到共同点耦合（PCC）。在某些情况下，通过各个操作设备或设备组确定和分析谐波负载也很重要，以指示内部电源质量问题并可能确定其原因。

以下参数用于评估谐波负载：

图：由于谐波而损坏的电容器

总谐波失真（THD）是量化由于电信号的非线性失真而引起的失真的比例的手段。因此，它给出了所有谐波的有效值与电源频率的有效值之比.THD值用于低压，中压和高压系统。传统上，THDi用于电流失真，THDu用于电压失真。

特别是在北美，表达TDD通常与谐波问题一起使用。它是指THDi的数字，尽管在这种情况下总谐波失真与标称电流值的基本振荡部分有关。因此，TDD给出了电流谐波（类似于THDi）与在一定间隔内出现的满载条件下的有效电流值之间的关系。标准间隔为15或30分钟。