新能源电网中的间谐波问题研究与探讨-北极星输配电网

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回顾谐波的物理特征与数学定义电力谐波(electricalharmonics)是一个数学或物理学概念都很清楚并已有确切技术定义的电气量。

谐波的数学基础与定义

满足Dirichlet条件的时间周期函数f(t+T)，可以分解为用常数和与原函数的最小正周期相同的正弦函数和余弦函数的线性组合。即对于周期性函数的傅里叶级数分解与离散频谱表示方法。

让我们把一个在时域周期性变化的波形转换到频域去观察，从已知的正弦函数波形的整数倍频率及其幅值的离散组合去计算求解。电能形式传输抓住了事物内在物理特征，简化了计算分析过程。

谐波的物理意义

“谐波-harmonic”一词起源于声学，其涉及的音频即是物理学上空气的谐频振动。并定义为基准频率2倍的音频称之为一次泛音，并以此类推。

在交流电力系统中，本应以单一正弦标称频率（纯净完美）电能形式传输分配和使用，但却存在有其他频率分量的电气（污染）现象。

畸变波形的分解与正弦波形的叠加作用

线性系统具备一个特点，多个正弦波叠加后输入至一个系统，输出是所有正弦波独立输入时对应输出的叠加。也就是说，我们只要研究正弦波的输入输出关系，就可以知道常见的线性系统对任意输入信号的响应。

过程谐波不稳定与不确定性问题

1）准稳态谐波：在工程实际中，一定时间范围内，可以简化认为谐波处于稳定状态，其周期性是确定的（可辅助采用与系统频率的锁相技术）。

2）谐波的不确定性：快速变化谐波的特殊处理（辅助以统计学方法与计算）。

3）谐波不稳定：在提及由三相不平衡或故障引起的基频整数倍的周期分量时，用到了“Abnormalharmonics（非正常谐波）”一词。确实，现实情况在满足数学的严格定义和条件方面存在困难。

于是，在电力谐波标准中也用到了准稳态谐波和快速变化谐波的定义。严格讲，这与谐波的数学定义是不相符的。

这些过程现象和工程问题的存在是事实，但并不表示其物理概念和数学定义可以不遵守和随意发挥了。应当讲清楚他们的关联性和差异性。并通过采用数理统计学的方法、引进新的数学方法等进行数据处理（例如标准规定给出的95%概率值等），或者使用相关专业名词给出新的术语定义和约束条件。间谐波的出现就是其中的典型问题。

谐波与间谐波的物理特征与差异

间谐波(inter-harmonics)定义：存在于电压和/或电流电气量中的非基波分量，其频率与系统基波频率不存在固定的比例关系（为非整数倍）。频域分布可能为离散的或宽带连续频谱。值得注意，现如今，间谐波更多出现了时变随机性变化特征，其频率范围宽，频谱甚至可能为连续频谱。

间谐波现象：在工程技术中，为处理非无穷长时间周期函数的分解，引入了和基波频率之比出现的非整数倍的电压电流概念，定义该频率分量为分数次谐波、间谐波等。于是就有了“凡是正弦波形畸变的结果都叫做谐波，间谐波是一种特殊谐波”的说法。关于谐波的定义和认识正在被广义化。我认为，这混淆了谐波物理本质特征，误导走向错误解释，不利于解决工程实际问题。

含有规则间谐波的畸变波形（为离散频谱）

含有丰富间谐波的畸变波形（可能为连续频谱）

原标题：新能源电网中的间谐波问题研究与探讨

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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