电网谐波模拟输出
——ASR-6000系列交直流电源功能分享
在交流供电管理中,“谐波”是一个经常被提及的术语,下面我们来简单了解他的基本概念和危害。
01
基本概念

交流电网中,由于许多非线性电气设备的投入运行,其电压、电流波形实际上不是完全的正弦波形,而是不同程度畸变的非正弦波。对周期性交流量进行傅里叶级数分解,得到的频率与工频相同的分量称为基波(fundamental),得到的频率为基波频率大于1整数倍的分量称为谐波(harmonic,HR),得到的频率不等于基波频率整数倍的分量称为间歇波(interharmonic,IHR)。任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。
02
谐波危害
理想的电网应当提供单一且稳定的频率以及规定的电压幅值。然而,谐波对电网和其他系统设备造成的危害不容忽视,举例说明:
(1)对于电动机而言,谐波电压/电流流经定子绕组,转子回路时,会显著增加铁芯损耗,降低发电/用电设备的效率,进而缩短其使用寿命。
(2)电容器对高次谐波的阻抗非常小,因此当含有高次谐波的电压施加在电容器两端时,电容器很容易过负荷而损坏。
(3)谐波可能引起电力系统的电压谐振,产生过电压,有可能击穿线路设备的绝缘。当大量的3次谐波流过中性线时,线路可能过热,甚至引发火灾。
(4)谐波可能会使系统的继电保护和自动装置发生误动作,同时导致电气测量仪表的计量不准确。
(5)谐波产生的附加磁场干扰会影响电子仪表和通讯系统的正常工作,从而降低通讯质量。
03
为什么需要模拟谐波
谐波的危害这么多,那我们需要提供谐波模拟功能电源给电力系统做“压力测试”——通过人为生成特定电压谐波,模拟真实环境中可能出现的干扰。这种技术能帮助工程师:
测试设备在谐波干扰下的稳定性
评估滤波器的实际效果
提前发现潜在兼容性问题