電網(wǎng)諧波模擬輸出
——ASR-6000系列交直流電源功能分享
在交流供電管理中，“諧波”是一個(gè)經(jīng)常被提及的術(shù)語(yǔ)，下面我們來(lái)簡(jiǎn)單了解他的基本概念和危害。
01
基本概念
交流電網(wǎng)中，由于許多非線性電氣設(shè)備的投入運(yùn)行，其電壓、電流波形實(shí)際上不是完全的正弦波形，而是不同程度畸變的非正弦波。對(duì)周期性交流量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，得到的頻率與工頻相同的分量稱為基波（fundamental），得到的頻率為基波頻率大于1整數(shù)倍的分量稱為諧波（harmonic，HR），得到的頻率不等于基波頻率整數(shù)倍的分量稱為間歇波（interharmonic，IHR）。任何重復(fù)的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數(shù)的諧波的正弦波分量。
02
諧波危害
理想的電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)提供單一且穩(wěn)定的頻率以及規(guī)定的電壓幅值。然而，諧波對(duì)電網(wǎng)和其他系統(tǒng)設(shè)備造成的危害不容忽視，舉例說(shuō)明：
（1）對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言，諧波電壓/電流流經(jīng)定子繞組，轉(zhuǎn)子回路時(shí)，會(huì)顯著增加鐵芯損耗，降低發(fā)電/用電設(shè)備的效率，進(jìn)而縮短其使用壽命。
（2）電容器對(duì)高次諧波的阻抗非常小，因此當(dāng)含有高次諧波的電壓施加在電容器兩端時(shí)，電容器很容易過(guò)負(fù)荷而損壞。
（3）諧波可能引起電力系統(tǒng)的電壓諧振，產(chǎn)生過(guò)電壓，有可能擊穿線路設(shè)備的絕緣。當(dāng)大量的3次諧波流過(guò)中性線時(shí)，線路可能過(guò)熱，甚至引發(fā)火災(zāi)。
（4）諧波可能會(huì)使系統(tǒng)的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置發(fā)生誤動(dòng)作，同時(shí)導(dǎo)致電氣測(cè)量?jī)x表的計(jì)量不準(zhǔn)確。
（5）諧波產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)干擾會(huì)影響電子儀表和通訊系統(tǒng)的正常工作，從而降低通訊質(zhì)量。
03
為什么需要模擬諧波
諧波的危害這么多，那我們需要提供諧波模擬功能電源給電力系統(tǒng)做“壓力測(cè)試”——通過(guò)人為生成特定電壓諧波，模擬真實(shí)環(huán)境中可能出現(xiàn)的干擾。這種技術(shù)能幫助工程師：
測(cè)試設(shè)備在諧波干擾下的穩(wěn)定性
評(píng)估濾波器的實(shí)際效果
提前發(fā)現(xiàn)潛在兼容性問(wèn)題
