6.5 谐波的标准及测量
6.5.1 谐波的国家标准
6.5.2 谐波测量方法概述
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6.5.1 谐波的国家标准
GB/T 14549-93《公用电网谐波》¾各级电网谐波电压限值（％）
电网标称电压(kV)
电压总谐波畸变率(%)
各次谐波电压含有率(%)奇次偶次0.38
5.0 4.0 2.0
6 4.0 3.2 1.61035 3.0 2.4 1.266110
2.0
1.6
0.8
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6.5.1 谐波的国家标准
GB/T 14549-93《公用电网谐波》
¾PCC 的全部用户向该点注入的谐波电流分量（方均根值）不应超过附表二中规定的允许值.
谐波次数及谐波电流允许值 (A)
标准电压 kV 基准短路容量 MV A 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 171819
0.38 10
78 62 39 62 26 44 19 2116 28 13 24 11 12 9.7 188.616
6 100 43 34 21 34 14 24 11 118.5 16 7.1 13 6.1 6.8 5.3 10 4.79.010 100 26 20 13 20 8.5 15 6.4 6.8 5.1 9.3 4.3 7.9 3.
7 4.1 3.2 6.0 2.
8 5.435 250 15 12 7.7 12 5.1 8.8 3.8 4.1 3.1 5.6 2.6 4.7 2.2 2.5 1.
9 3.6 1.7 3.266 500 16 13 8.1 13 5.4 9.3 4.1 4.3 3.3 5.9 2.7 5.0 2.3 2.6 2.0 3.8 1.8 3.4110
750
12 9.6 6.0 9.6 4.0 6.8 3.0 3.2 2.4 4.3 2.0 3.7 1.7 1.9 1.5 2.8 1.3 2.5
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6.5.1 谐波的国家标准
GB/T 14549-93《公用电网谐波》
¾当PCC 处的最小短路容量不同与基准短路容量时, 附表二中的谐波电流允许值的换算见下式
式中,S K 1－公共连接点的最小短路容量, MVA ；
S K 2－基准短路容量, MVA ；
I hp －表二中的第h 次谐波电流允许值, A ；I h －短路容量时的h 次谐波电流允许值。
hp
K K h I S S I 2
1
=
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的作用
9鉴定实际电力系统及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定，包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量。
9电气设备调试、投运时的谐波测量，以确保设备投运后电力系统和设备的安全及经济运行。9谐波故障或异常原因的测量。
9谐波专题测试，如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等。
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的基本要求
9谐波测量方法和数据处理必须遵照国标GB/T 14549—93，即《电能质量公用电网谐波》9精度要求。为达到减少误差和精确测量的目的，须制定一些测量精度，以表示抗御噪声、杂波等非特征信号分量的能力。
9速度要求。要求具有较快的动态跟踪能力，测量时滞性小。
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的基本要求
9鲁棒性好。在电力系统的正常、异常运行情况下都能测出谐波。
9实践代价小。此项要求往往与上述要求相冲突，在实践中应酌情考虑，在达到应用要求的前提下，应力求获得较高的性能价格比。
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的硬件及其测试
9实际的谐波测量装置因应用的时期、场合和要求的不同而形式各异。
9按测量功能分类，可分频谱分析仪和谐波分析仪。9按测量原理分类，可分模拟式和数字式测量仪器。9按测量功用分类，可分谐波分析仪和谐波监测仪。频谱分析仪提供谐波的频谱分布特性，谐波监测仪提供谐波成分的变化情况，谐波分析仪提供电压谐波、电流谐波畸变率及每次谐波含量等。
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的硬件及其测试
9为谐波分析评估和治理提供依据，除上述仪器外，还有谐波功率流向计和谐波阻抗测量计等专用仪器。
9谐波测量装置经历了从早期的模拟、数字电路模块，到目前广泛使用的单片机、工控机、DSP 等发展过程。
9谐波测量装置的开发过程包括算法理论设计、仿真调试、程序固化和动态模拟或现场测试等过程。
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6.5.2 谐波测量方法概述
¾谐波测量的主要方法
9采用模拟带通或带阻滤波器测量谐波
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6.5.2 谐波测量方法概述
优点：电路结构简单，造价低，输出阻抗低，品质因素易于控制。
缺点：滤波器中心频率对元件参数十分敏感，受外界环境影响较大，难以获得理想的幅频和相频特性，当电网频率发生波动时，不仅影响检测精度，而且检测出的谐波电流中含有较多的基波分量，要求有源补偿器的容量大，运行损耗也大。
¾谐波测量的主要方法
9采用模拟带通或带阻滤波器测量谐波
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6.5.2 谐波测量方法概述
当今应用最多也是最广泛的一种方法。 优点：精度较高，功能较多，使用方便。 缺点：需要一定时间的电流值，且需进行2次变换，计算量大，计算时间长，从而使得检测时间较长，检测结果实时性较差。
¾谐波测量的主要方法
9基于傅立叶变换的谐波测量
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6.5.2 谐波测量方法概述
1984年，日本学者H ．Akagi 等提出瞬时无功功率理论，并在此基础上提出了2种谐波电流的检测方法：p-q 法和ip-iq 法。
优点：当电网电压对称且无畸变时，各电流分量(基波正序无功分量、不对称分量及高次谐波分量)的测量电路比较简单，并且延时小。 缺点：硬件多，花费大。
¾谐波测量的主要方法
9基于瞬时无功功率的谐波测量
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6.5.2 谐波测量方法概述
谐波源辨识； 电力系统谐波预测； 谐波测量。
¾谐波测量的主要方法
9基于神经网络的谐波测量15
6.5.2 谐波测量方法概述
小波分析作为调和分析已有重大进展。它克服了傅立叶变换在频域完全局部化而在时域完全无局部性的缺点，即它在频域和时域都具有局部性。 小波变换应用在谐波测量方面尚处于初始阶段。将小波变换和神经网络结合起来对谐波进行分析,并设计和开发基于小波变换的谐波监测仪将会是非常有意义的工作。
¾谐波测量的主要方法
9利用小波分析方法进行谐波测量
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6.5.2 谐波测量方法概述
9由确定性的慢时变的谐波测量转变为随机条件下的快速动、暂态谐波跟踪，是电力系统安全稳定运行深入发展的需要。
9谐波测量算法向复杂化、智能化发展；求解方法从直观的函数解析，进入复杂的数值分析和信号处理领域；谐波测量与谐波分析如何相互配合。针对非稳态波形畸变，寻求新的数学方法，如小波变换等，是人们关注的方向。
¾谐波测量的发展趋势
176.5.2 谐波测量方法概述
9硬件设备的精度、速度和可靠性的快速发展，为实现高性能算法和实时控制奠定了基础，如研究多通道谐波分析仪和电能质量检测仪。
9谐波测量与实时分析、控制目标相结合，使测量与控制集成化、一体化。
¾谐波测量的发展趋势
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6.5.2 谐波测量方法概述
9建立更为完善的功率定义和理论，将新理论应用于谐波测量，提出新的测量方法和测量手段，使谐波测量在精度和实时性方面取得突破。9研究谐波特性辨识方法，为高精度测量方法提供依据。
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