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实际上,正弦波形发生畸变无时无处不在(低压系统中THDv<0.1%很少见到)。
谐波和间谐波的共性表现为,都是非基波频率分量。但在物理特征上有许多明显的差异。
1)谐波是由基波电源转换而来。从能量流的物理机制可知,“交流电力系统的基波能量是谐波能量的唯一来源”是基波电压经非线性系统转换的结果,它源于基波能量传递过程。因此,谐波始终是与基波“同步”发生的,其频率始终保持与基波频率之比为整数。或者说,谐波的频率量是随着基波频率的变化而变化。例如,对于50Hz系统,当基波频率变化到49.98Hz,3次谐波频率必然是49.98×3=149.94Hz。但此时,149.94Hz不是间谐波。
2)由于间谐波与基波频率不存在同步关系,其频率分布可能是位于两个谐波频率之间的离散频率分量,也可能是连续频谱。由此,凡非整数倍基频的频率成分都是间谐波分量。甚至,间谐波会出现随机时变频率变化,与基波没有必然连带关系。
3)间谐波与基波的叠加结果使波形的峰值无规则变化,缺失周期性特点,因而间谐波频率具有不可预知性。这给间谐波测量带来困难。
4)间谐波频率的随机时变特性使问题更加复杂,分析更加困难。
间谐波叠加后波形周期的不确定性问题
电力系统以标称频率为基准,以基波为主导电能。因此习惯性提出间谐波频率与基波频率之比定义其次数。实际上,给出间谐波的频率和幅值大小即可。而当以基频为界划分范围观察影响时,可能还会用到间谐波次数h。
谐波测量中采用锁相技术和时域加窗插值技术,就是为了跟踪系统基波频率的变化,以满足在变动基波周期内总的采样数不变约束条件。而间谐波测量则不同。
目前有许多种谐波和间谐波测量改进方法,加长周DFS、窗长修正DFF等,目的都是为了在有限频率分辨率下提高
检测精度。标准规定的,间谐波群,间谐波中心子群
“间谐波”的分类与专用技术名词
面对出现的新问题,在使用词汇上也有认识过程。典型例:为了有别于谐波,创造了“谐间波”名词(至今,GB/T17626.13-2006“电磁兼容-抗扰度试验与测量技术”中还在使用)。另外如同英文造词常采用在主体词加前缀的方式,如Inter-harmonics,sub-harmonics,在电能质量术语国标中统一使用了“间谐波,次谐波”等。
IEEEStd.14592010标准特别强调:
电气量中存在一簇特殊的间谐波分量,其周期大于基波周期(Ti>To或者其频率比h<1)的分量,称之为“次谐波”。主要表现在引起电压波动与闪变,激励谐振放大,激发发电机轴系模态共振等,是间谐波研究的重要方面。
为突出其次同步特性,建议使用次同步频率分量(subsynounouscomponents)”,或者次同步间谐波(subsynonousinterharmonics)”。
(次同步频率分量与基波频率之间为非同步关系,在分类上即属“间谐波”范畴,推荐用词的前缀即表现了非同步,又表现其频率低于基频的物理特征,如此称谓更科学。)
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