EMC理論與實踐-第七部分

第7章諧波分析與抑制

電磁兼容〔EMC〕研究的頻率是在射頻范圍，而對于電網(wǎng)中的諧波一般是以50Hz為基波，國家標準規(guī)定以40次諧波為研究限制，即所研究諧波的最高頻率是2KHz。從這個意義上說，諧波不包含在電磁兼容范圍內(nèi)。但是由于諧波也是作為一種干擾客觀存在，并且其干擾形式與電源傳導發(fā)射一樣，都是考慮從設(shè)備反響到電網(wǎng)中的干擾，國際已經(jīng)非常重視這個問題，我國在3C認證中也把諧波作為一個強制條款來執(zhí)行，因此，有必要把諧波問題放在電磁干擾問題中一起研究。注意：依據(jù)國家標準GB17625.1—2003〔等同IEC61000-3-2：2001〕，以及目前國內(nèi)實施的3C認證，本章僅研究電力系統(tǒng)中的諧波問題，如沒有特殊要求，所說的諧波均指電力系統(tǒng)的諧波。7.1概述

電力系統(tǒng)運行時，理想情況下它應(yīng)以額定頻率和額定電壓向用戶供電。但實際運行中，由于負荷不斷變化，電力系統(tǒng)的頻率和電壓是不可能維持恒定不變的。因此，以往各國都以頻率和電壓維持與額定值的偏差不超過規(guī)定的允許范圍作為衡量電能質(zhì)量的標準。隨著電力工業(yè)的開展，國民經(jīng)濟各部門的電氣化水平日益提高，具有非線性或時變特性的負荷也日益增多，從而在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，僅用頻率和電壓這兩個指標來衡量電能質(zhì)量就顯得很不夠了。除了頻率和電壓外，電壓和電流的三相對稱平衡狀況，波形畸變〔distortion〕的情況以及由于負荷急劇變化造成的電壓閃變〔flicker〕等技術(shù)問題都將影響電力系統(tǒng)的運行，輕那么影響送電效率，重那么影響用電平安。自20世紀70年代以來，世界各國都陸續(xù)增加了與這些要求相適應(yīng)的電能質(zhì)量指標，并制訂了相應(yīng)的管理方法。波形畸變是指交流電力系統(tǒng)中電壓或電流波形偏離正弦波。一個具有非正弦波形的周期變量可以用一組正弦變量及恒定分量之和來表示。頻率〔或周期〕與原波形的頻率〔或周期〕相同的分量稱為基波，其余頻率為基波整數(shù)倍的分量稱為諧波〔harmonic〕。諧波頻率和基波頻率的比值稱為諧波的次數(shù)〔正整數(shù)〕。由于諧波頻率高于基波頻率〔次數(shù)大于等于2〕，因而有時也稱為高次諧波。所討論的非正弦畸變波形應(yīng)該是周期性重復而且持續(xù)一段時間的過程，所以諧波是屬于穩(wěn)態(tài)范疇的概念。電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程嚴格地說不屬于諧波分析的范疇?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)電機在正常穩(wěn)態(tài)運行條件下，不會產(chǎn)生多少諧波電動勢。電力系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波主要是一些具有非線性伏安特性的輸配電和用電設(shè)備。這些設(shè)備，即使施加的電壓波形是純粹弦的，其電流波形也會發(fā)生畸變。電力系統(tǒng)中主要的諧波源是各種換流裝置、電子電壓調(diào)整設(shè)備、電弧爐、感應(yīng)爐以及現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備為節(jié)能和控制使用的各種電力電子設(shè)備，還有多種家用電器和照明設(shè)備等。電力變壓器在超出其正常工作條件〔如運行在高于額定電壓〕時，也可能產(chǎn)生較大的非正弦波形的勵磁電流。諧波對電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的污染將危害系統(tǒng)本身及廣闊電力用戶，危害面十分廣泛。歸納起來其主要危害有：〔1〕產(chǎn)生附加損耗，增加設(shè)備溫升。與基波電流相比，盡管諧波電流的比例不大，但設(shè)備的有效電阻會因集膚效應(yīng)而增大，在有鐵芯的電氣設(shè)備中，鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗也將增大。這些附加損耗除增加了電力系統(tǒng)的損耗外，還使設(shè)備溫升增加，尤其局部發(fā)熱點的溫升可能增加更多，使設(shè)備絕緣老化加速?！?〕惡化絕緣條件，縮短設(shè)備壽命。除附加發(fā)熱影響絕緣壽命外，還因為在較高頻率的電場作用下，絕緣的局部放電加劇，介質(zhì)損耗顯著增加，致使其溫升提高。當電壓畸變波形出現(xiàn)尖頂波時，還增大了局部放電強度，從而降低絕緣壽命?！?〕可能引起電機的機械振動。由諧波電流和電機旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)矩可能使電機發(fā)生振動，當電機的機械系統(tǒng)的自然頻率在受到上述轉(zhuǎn)矩的激發(fā)而可能引起共振時，那么會損壞電機設(shè)備，危及人身平安?！?〕無功補償電容器組可能引起諧波電流的放大，甚至造成諧振。無功補償電容與電力系統(tǒng)中的電感構(gòu)成了局部電感、電容回路。它們的一些組合有時會對某次諧波電流起到放大作用，加劇了諧波危害。當它們構(gòu)成的局部諧振回路的頻率與系統(tǒng)中存在的某次諧波頻率相近時，就會造成危險的過電流或過電壓。〔5〕對繼電保護、自動控制裝置和計算機產(chǎn)生干擾和造成誤動作。這些保護和控制設(shè)備通常都是按照工作于所加電壓或電流為工業(yè)頻率和正弦波形而設(shè)計的，諧波的存在使它們的正常工作條件受到干擾，嚴重時將造成誤動作?！?〕影響測量儀表的精度，造成電能計量的誤差?！?〕干擾相鄰通信線路和鐵道信號線路的正常工作。電力系統(tǒng)波形畸變并不是一個新的問題。早在本世紀初就有不少的電力工作者注意到這個問題，并發(fā)表了不少有關(guān)論文。當時主要是討論由于鐵芯飽和引起的諧波以及通過三相電路的三角形接法抑制諧波的問題。其后，在20年代，德國就已提出靜態(tài)整流器引起的波形畸變問題。但是由于當時電力系統(tǒng)中的諧波并不嚴重，因而也沒有成為重大問題。本世紀六七十年代以來，由于大功率換流設(shè)備和電子調(diào)壓裝置的廣泛應(yīng)用，大量家用電器普通采用晶閘管以及其他各種非線性負荷的增加，導致電力系統(tǒng)波形畸變?nèi)找鎳乐?。加之，為了競爭和充分利用電工材料，對電工設(shè)備日益傾向于采用在其磁化曲線臨界情況下甚至在飽和區(qū)段工作，導致這些設(shè)備的勵磁電流波形嚴重畸變。由于波形畸變嚴重危及電力系統(tǒng)平安運行，因而世界各國都對諧波問題十分重視和關(guān)心，屢次召開國際性學術(shù)討論會，不少國家已制訂了對電力系統(tǒng)諧波和用電設(shè)備諧波的國家標準或規(guī)定。國際電工委員會〔IEC〕、國際大電網(wǎng)會議〔CIGRE〕和國際供電會議〔CIRED〕等都相繼組織了專門的工作組開展工作，以便為制訂電力和用電設(shè)備以及家用電器的諧波標準作好準備。近二十多年來我國相繼公布了一些法律法規(guī)。1984年公布的《電力系統(tǒng)諧波管理暫行規(guī)定》〔SD126——84〕1993年公布了《電能質(zhì)量—公用電網(wǎng)諧波》〔GB/T14549——93〕的國家標準，并于1994年3月正式實施1998年公布了《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值〔設(shè)備每相輸入電流16A〕》〔GB17625.1——1998〕2003年又公布了《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值〔設(shè)備每相輸入電流16A〕》使我國諧波管理工作正規(guī)化。2002年5月1日正式強制執(zhí)行的3C認證，諧波電流作為條款強制實行。7.2諧波分析

“諧波”這一術(shù)語源自聲學，它指的是一根弦或一個空氣柱以其基波頻率的倍數(shù)頻率振動。對于電信號，諧波的定義那么是指頻率為系統(tǒng)實際頻率〔即發(fā)電機產(chǎn)生的主要頻率〕整倍數(shù)的信號分量。在示波器屏幕上觀察到的復雜信號形狀屬于時域觀測，即展示出波形每一瞬間的幅值。如將信號加到一個高保真的放大器上，那么人耳聽到的是頻率混合后的總音調(diào)；它像一根音樂的和弦。所以，波形既可用時域表示也可用頻域的數(shù)據(jù)描述。此兩域間的相互變換為這節(jié)的主要內(nèi)容。從一開始就必須明確，只有當畸變波形能在無窮多個周波過程中保持不變的條件下這種轉(zhuǎn)換才是完滿可行的。實際上負載的改變將使系統(tǒng)的諧波含量發(fā)生變化。但是只要所研究的情況能在一個合理的長時間內(nèi)保持不變，上述問題不致引起困難。所以有必要將波形保持不變的諧波與波形逐周發(fā)生顯著變化的瞬變情況區(qū)分清楚。7.2.2諧波的根本概念法國數(shù)學家傅里葉〔1768~~1830〕于1822年在其著作《熱的理論分析》中，提出周期為T的任何連續(xù)函數(shù)，能夠用正弦基波分量和一系列高次諧波分量之和來表示。這些高次諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍。諧波分析是計算周期性波形的基波和高次諧波幅值和相角的方法。諧波分析所得到的結(jié)果，通常稱之為傅里葉級數(shù)，并由其建立時域函數(shù)與頻域函數(shù)之間的關(guān)系。更普遍地說，在時域和頻域之間均可通過傅里葉變換或反變換，將至區(qū)間內(nèi)的任何函數(shù)映射到另一域的連續(xù)函數(shù)。由此可見，傅里葉級數(shù)是傅里葉變換用于周期性信號的特殊情況。實際的數(shù)據(jù)，常以采樣時間函數(shù)的形式給出。它是在有限的區(qū)間內(nèi)按固定的時間間隔表述幅值的時間序列。通常用離散傅里葉變換來處理采樣的數(shù)據(jù)。離散傅里葉變換用快速傅里葉變換的算法作為工具，形成現(xiàn)代頻譜和諧波分析方法的根底。一、電力系統(tǒng)電壓的正弦波形畸變電力系統(tǒng)中工作在穩(wěn)態(tài)情況下的電力網(wǎng)電壓隨時間作周期性變化，人們總是力圖使其成為正弦波形。電壓為正弦波形的數(shù)學表達式可寫成式中U——電壓的有效值，其幅值為；——初相角；

幅值、初相角和頻率是確定正弦波的三個特征量，通常稱其為正弦波的三要素。

在電路中線性無源元件上的電流和電壓的關(guān)系，不外乎比例〔〕、微分〔〕和積分〔〕等關(guān)系。正弦式周期函數(shù)在進行加、減、微分和積分等運算時，仍保持正弦函數(shù)的特點，所以在電力系統(tǒng)中要求盡可能由正弦波形的電源供電。目前電網(wǎng)電壓的波形往往偏離正弦波形而發(fā)生畸變，而且波形的畸變?nèi)找鎳乐卦诠╇娤到y(tǒng)中波形畸變問題主要由兩大因素所造成〔1〕大功率換流設(shè)備和調(diào)壓裝置等的廣泛應(yīng)用、大量的家用電器中的電視機和調(diào)光燈等普遍采用晶閘管以及各種非線性負荷的增加導致波形畸變?！?〕設(shè)備設(shè)計思想的改變。過去傾向于采用在額定情況下工作或余量較大的設(shè)計?，F(xiàn)在為了競爭，對電工設(shè)備傾向于采用在臨界情況下的設(shè)計。例如有些設(shè)計為節(jié)省材料使磁性材料工作在磁化曲線的深飽和區(qū)段。在此區(qū)段內(nèi)運行會導致激磁電流波形嚴重畸變。非線性負荷接至供電系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)中本身存在非線性元件，是造成電力網(wǎng)電壓波形畸變的根本原因?；儾ㄐ慰梢杂靡唤M正弦函數(shù)來近似表示圖用一組正弦波疊加來近似表示方波諧波分析是計算周期性波形的基波和諧波的幅值和相角的方法。諧波分析又稱為頻域分析，所得到的表達式通常稱為傅立葉級數(shù)。二、畸變波形的有效值和畸變率

周期電流和電壓的瞬時值都隨時間而變。在工程實際中常采用有效值來衡量電流和電壓的大小。

在電網(wǎng)中，如果電壓和電流都具有非正弦波形，將電壓和電流分別分解為傅立葉級數(shù)，即u(t)和i(t)具有相同的基波頻率。由于負荷可能是非線性的，所以電壓和電流不一定具有相同階次的諧波分量。非正弦周期電流的有效值，等于它的各次諧波電流有效值的平方之和的平方根值所以，非正弦量的有效值只與非正弦量所含各次諧波的有效值有關(guān)，而與它們的相位無關(guān)。

盡管在含有整流裝置的負荷中，它的電流中會含有直流分量，但經(jīng)過變壓器隔離在交流側(cè)是不含直流分量的。在交流電網(wǎng)中是不允許注入直流電流的，所以在式中略去直流分量。如果非正弦電流中只含奇次諧波，可只由半個周期內(nèi)的均方根值來確定有效值，即非正弦周期電壓u(t)的有效值為應(yīng)當指出：基波和各次諧波等正弦量的最大值和有效值之間存在的關(guān)系，但對于非正弦量便不存在這個簡單關(guān)系。例如圖a和圖b所示的兩個不同的畸變波形，由于兩個波形所含的基波和三次諧波的幅值分別相等，所以它們的有效值是相同的；但是兩個波形的基波與三次諧波之間的相位關(guān)系是不同的，所以它們的最大值卻是不同的。圖a三次諧波初相角與基波相同圖b三次諧波初相角與基波相反畸變波形偏離正弦波形的程度，常以其正弦波形畸變率表示。各次諧波有效值的平方和的方根值與其基波有效值的百分比，稱為正弦波形畸變率THD〔TotalHarmonicDistortion〕，或簡稱畸變率。電壓正弦波形的畸變率為式中U1—額定基波電壓，也有時用實際基波電壓的有效值。在工程上，為了抑制和補償某次諧波，有時要求給出畸變波形所含某次諧波的數(shù)值，并常以其諧波含量來表示。電壓畸變波形的第n次諧波含量為第n次諧波電壓的有效值Un與基波電壓有效值U1的百分比，即對于方波來說，其第n次諧波的含量那么為許多國家規(guī)定低壓供電電壓的畸變率不許超過5％。這種工業(yè)用電的電壓波形可以認為實際上是正弦波形。為此，要求各用戶應(yīng)采取措施保證其向電網(wǎng)注入的諧波電流不超過規(guī)程的限制，并要求對諧波敏感的設(shè)備采取措施，使之能適應(yīng)于正常的畸變波形的電壓。電流正弦波形的畸變率那么為第n次諧波的含量那么為應(yīng)當指出，實際上的畸變波形所含各次諧波分量的幅值，在各個周期內(nèi)不會完全相同，其數(shù)值可能相差較大，而且還可能是隨機變化的。國際大電網(wǎng)會議工作組建議，在測量和計算各次諧波的有效值時，應(yīng)當給出它在3s內(nèi)平均的有效值，這可對暫態(tài)現(xiàn)象和諧波加以區(qū)別。例如對于第n次諧波，設(shè)在第k次諧波分析時所得到的第n次諧波的有效值為Un，在3s內(nèi)設(shè)共取得m個數(shù)據(jù)〔為排除偶然因素可舍去其中最大和最小者〕，那么在3s內(nèi)第n次諧波平均的有效值應(yīng)為三、特征諧波和非特征諧波在應(yīng)用晶閘管的整流裝置和調(diào)光裝置中，都是以晶閘管作為開關(guān)切換交流電源使其輸出電流的大小和波形變化，所以它的交流電流波形偏離正弦而發(fā)生畸變。這類電流的畸變波形所含諧波的次數(shù)，在各種裝置中是各有特點的。圖單相橋式整流電路圖單相橋式整流電路的波形當電網(wǎng)電壓為正弦波形，并且直流側(cè)串聯(lián)足夠大的電感使得直流電流id=Id時，在交流側(cè)的交流電流波形中所含諧波的次數(shù)為3、5、7…等次諧波。稱這些次數(shù)的諧波為單相橋式整流裝置的特征諧波。單相橋式整流電路特征諧波次數(shù)的一般表達式可寫作。假設(shè)交流系統(tǒng)電網(wǎng)三相正弦波形的電壓是平衡的、晶閘管的觸發(fā)脈沖是等間隔的，那么各種接線的整流裝置的特征諧波卻是不同的。在上述情況下各裝置的特征諧波次數(shù)與其晶閘管的觸發(fā)脈沖數(shù)有關(guān)。對于各種三相整流電路的交流側(cè)電流來說，每周期內(nèi)觸發(fā)的脈沖假設(shè)為p，那么其產(chǎn)生特征諧波的次數(shù)為每周期的脈沖數(shù)愈多，最低次的特征諧波次數(shù)愈高，而其幅值也愈小。這可作為減小整流裝置諧波的一個措施。四諧波和非諧波在研究電力系統(tǒng)諧波時，要特別強調(diào)諧波的次數(shù)n為正整數(shù)。但是應(yīng)當指出，實際上在電力系統(tǒng)中有時也存在一些頻率不是基波頻率整數(shù)倍的正弦分量。為區(qū)別起見，稱這些正弦分量為非諧波〔nonharmonics〕或稱為分數(shù)諧波。例如，當電網(wǎng)電壓含有諧波電壓時，在感應(yīng)電動機中產(chǎn)生諧波電流使其附加損耗增大，附加溫升增高，而因感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子的異步轉(zhuǎn)速又反過來會產(chǎn)生分數(shù)諧波電流。此分數(shù)諧波電流在系統(tǒng)阻抗上產(chǎn)生的電壓降將導致電網(wǎng)電壓也含有分數(shù)諧波。分數(shù)諧波電壓對電視機影響較大。對于諧波來說，只要諧波電壓幅值不超過基波電壓幅值的50％，便不會使電壓的幅值受到調(diào)制?？墒欠謹?shù)諧波引起電壓波形畸變時，即使分數(shù)諧波的幅值不大，有時也可使電壓的幅值受到調(diào)制。這種電壓波形調(diào)制，可使電視機的圖像大小作周期性變化和“翻滾”。即使幅值不大的分數(shù)諧波〔例如0.5％〕，假設(shè)使調(diào)幅的周期和幅度都夠大時，便可使電視機的圖像大小作周期性變化。但是，如果電壓調(diào)制的幅度大而周期小時，那么對圖像的大小沒有明顯影響。實驗說明，只有某些頻率的分數(shù)諧波才使電壓被調(diào)制的周期和幅度都較大，才會影響到電視機的收視質(zhì)量。由此可見，受諧波危害的電器設(shè)備反過來也可能產(chǎn)生非諧波和諧波，又危害其他設(shè)備，而且各種電器設(shè)備對各次諧波和非諧波的敏感程度也不同。所以在設(shè)計和使用電器設(shè)備時，要一方面設(shè)法減小用電設(shè)備產(chǎn)生的諧波電流，而另一面也要設(shè)法提高用電設(shè)備抗諧波干擾的能力。五、諧波計算的等值電路參數(shù)對于一個線性電感，在基波單獨作用下的電抗值假設(shè)為XL，那么在第n次諧波單獨作用下的電抗值等于nXL。一個線性電容，在基波作用下的電抗值假設(shè)為XC，那么在第n次諧波作用下的電抗值等于XC/n。實際的電路元件在高次諧波作用下的電路參數(shù)，往往與在基波作用下的電路參數(shù)有很大差異。同一個電路元件在不同頻率下，常表現(xiàn)出不同的電磁特性。例如感應(yīng)線圈在低頻下可以看作一個純電感，而在高頻下就不能忽略線圈的匝間分布電容。又如一段不長的輸電線路，在基波作用下可用集中參數(shù)L和C等來描述，而對于高次諧波，有時那么需用均勻輸電線的等值參數(shù)來描述。盡管高次諧波與基波在同時作用于電工設(shè)備時，與高次諧波單獨作用于該電工設(shè)備時所起的作用是不同的，實際上仍然可利用電力系統(tǒng)的參數(shù)來研究電力系統(tǒng)的諧波問題。這在工程上是有參考價值的，但是在作諧波計算時，要特別注意等值參數(shù)的選擇。7.3畸變波形的頻域分析

畸變波形的頻域分析，通常所用的數(shù)學方法是傅立葉級數(shù)展開法。本節(jié)主要內(nèi)容為復習和討論有關(guān)傅立葉級數(shù)的一些應(yīng)用問題。一、非正弦周期函數(shù)分解為傅立葉級數(shù)

周期電壓和電流等信號都可用一個周期函數(shù)表示，即，k＝0，1，2，…式中T—周期函數(shù)的周期。假設(shè)將周期性非正弦函數(shù)分解為傅立葉三角級數(shù)，那么研究起來要簡單得多。自然，一個非正弦周期函數(shù)必須滿足狄里赫利條件才能分解為傅立葉級數(shù)，但在電力系統(tǒng)中這個條件都能滿足，不需強調(diào)。傅立葉級數(shù)的三角級數(shù)形式為圖畸變波形的特征在交流電中最常遇到的許多非正弦周期函數(shù)，其后半周期與前半周期的波形相同但符號相反，如圖〔a〕所示這種函數(shù)稱為按橫軸對稱的函數(shù)，都滿足以下條件：在這種情況下傅立葉級數(shù)只含奇次諧波：在交流電中，常會遇到一種函數(shù)，當適當?shù)剡x定坐標原點時，可使其成為按縱軸對稱的函數(shù)，如圖〔b〕，函數(shù)滿足以下條件：在這種情況下，傅立葉級數(shù)只含余弦函數(shù)〔偶函數(shù)〕，有些函數(shù)，中選定坐標的原點在函數(shù)為零之點，可使其成為按坐標原點對稱的函數(shù)，如圖7.8〔c〕。這種函數(shù)滿足以下條件：二、非正弦周期函數(shù)的頻譜

電壓和電流等信號的時間函數(shù)，只能反映信號瞬時的大小和隨時間的變化。如將非正弦周期函數(shù)分解為傅立葉級數(shù)，可以了解到此函數(shù)含有哪些階次的諧波，各次諧波的幅值多大和其初相角如何等。各次諧波的幅值和初相角也常常用圖象描述。加以角頻率(或頻率)為橫坐標、各次諧波的幅值Cn為縱坐標，那么可以描述周期函數(shù)的幅值頻譜，稱為幅頻特性。雖然橫坐標畫成一條直線，但是頻譜只是對于的整數(shù)倍nω1才有意義。對于的非整數(shù)倍處，將想象為零是不正確的，因為在的ω1非整數(shù)倍處Cn是沒有意義的。這種只在離散點ω1，2ω1，3ω1，4ω1…處才有意義的頻譜，稱為離散頻譜。實際工作中對非正弦波形的諧波含量通常用幅頻特性來表現(xiàn)，常取幅頻特性的縱坐標為100cn/c1(％)(即以基波的幅值為100％)。如以各次諧波的初相角為縱坐標，以角頻率ω1，2ω1，3ω1，4ω1…為橫坐標，那么可以描述周期函數(shù)離散的相位頻譜，稱為相頻特性。因為初相角的選取是任意的，所以通常的相頻特性是相對基波的初相角而言的，即以為縱坐標的。這樣，對于給定的非正弦周期函數(shù)，它的相頻特性將是唯一確定的。不過除非特別說明，一般所說的頻譜都是指幅值頻譜。

對于波形接近方波的非正弦波，它的高次諧波的幅值與基波幅值之比，可按1/n估算；而對于波形接近三角波的非正弦波，它的高次諧波與基波幅值之比，那么可按1/n2估算。單相全波整流的電氣機車，其高次諧波電流與基波電流幅值之比，一般可按(1~3)/n2的經(jīng)驗公式估算。梯形波7.4諧波的抑制隨著大量的非線性負荷投入供電系統(tǒng)，交流電流將成為含有高次諧波的畸變電流這些高次諧波電流流過電源和系統(tǒng)中的電抗時，使供電電壓波形發(fā)生畸變，這將對系統(tǒng)中設(shè)備運行帶來很大的危害如：使供電系統(tǒng)中的元件損耗增大，嚴重時還可能使設(shè)備損壞、自動控制失靈、繼電保護誤動作，因而造成停電事故。高次諧波的存在，已被認為是污染電力系統(tǒng)的“公害”。因此，研究抑制和消除供電系統(tǒng)中的高次諧波，對改善供電系統(tǒng)供電質(zhì)量和確保平安經(jīng)濟運行是十分必要的。消除諧波的影響根本上有兩種途徑。一是從改變非線性負荷本身性能考慮。減少它們注入系統(tǒng)中的諧波電流或者與非線性負荷并聯(lián)適當?shù)难a償裝置，使它們的電流和負荷電流互相補償，從而使得從系統(tǒng)吸收的總電流和系統(tǒng)的電源電壓波形一致也有的是向非線性負荷的電源變壓器