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概论1

引言1

谐波产生的机理1

定义和标准4

影响谐波标准进展的因素5

现有的谐波标准6

通用谐波指标8

相关的课题10

参考文献12

谐波分析13

引言13

傅里叶级数和系数13

根据波形对称所作的简化15

傅里叶级数的复数形式17

谐波相量的卷积20

傅里叶变换21

采样时间函数23

离散傅里叶变换23

奈奎斯特频率和混叠25

快速傅里叶变换（FFT）27

窗函数29

栅栏效应31

减少频谱泄漏32

窗函数的选择32

主瓣宽度减小34

间谐波的分析35

快速傅里叶变换（FFT）的算法效率36

基-2FFT36

混合基FFT37

实值FFT38

局部FFT39

其他变换40

小波变换41

扰动的自动识别44

讨论45

参考文献46

谐波源48

引言48

变压器磁化的非线性49

正常励磁特性49

电流波形的确定49

对称过励磁50

励磁涌流谐波51

直流磁化52

旋转电机谐波53

交流绕组的磁势分布53

三相绕组54

槽谐波54

同步电机产生的电压谐波55

转子凸极效应56

异步电动机产生的谐波电压57

电弧装置产生的畸变58

电弧炉58

放电类型的照明60

单相整流61

直流电源供电61

铁道线路换相整流器64

三相电流源变流66

基本（6脉波）结构68

变压器联结的影响69

12脉波变流器的谐波69

多脉波结构71

变压器和系统阻抗的影响71

直流电压的谐波74

不稳定的直流电压平滑76

半控整流78

非特征谐波和间谐波的产生80

线路换相变流器系统中频率交叉调制86

三相电压源变流89

多电平VSC结构89

逆变器馈供的交流驱动91

晶闸管控制电抗器（TCR）97

静止无功补偿器（SVC）97

晶闸管控制的串联补偿（TCSC）99

相控调制101

开关函数法102

输入电流谐波的推导103

交流调节器105

单相全波控制器105

整周波控制106

讨论107

参考文献108

谐波畸变的影响111

引言111

谐振现象111

并联谐振111

串联谐振112

谐振对系统运行的影响112

互补和混合谐振114

欠阻尼115

谐波对旋转电机的影响115

谐波损耗115

谐波转矩116

其他影响118

谐波对静止电力设备的影响118

输电系统118

变压器118

电容器组120

畸变波形的功率评估121

单相系统121

三相系统125

谐波畸变对功率因数的影响130

谐波对测量仪器的影响131

谐波对纹波控制系统的干扰132

谐波对电力系统保护的干扰133

故障情况的谐波问题133

非故障情况的谐波问题134

谐波对用户设备的影响135

对通信的干扰135

电话线路的简单模型136

影响干扰的因素136

电力系统对通信线路的耦合137

谐波在通信线路上的效应（感受度）140

电话线路的对地平衡146

屏蔽146

减轻干扰的措施147

电动机产生的噪声148

讨论148

参考文献148

谐波监测151

引言151

测量要求151

IEC610004-7文件151

间谐波152

谐波的相位移153

谐波对称分量154

互感器154

电流互感器154

电压互感器156

谐波仪器158

数字仪器160

现代监测系统的结构162

数据传输164

谐波信息的表示164

应用举例166

同步测试166

群联结高压直流变流器测试171

讨论172

参考文献173

谐波的消除174

引言174

无源滤波器定义174

滤波器的设计准则175

常规的设计准则175

先进的滤波器设计准则177

用于性能计算的网络阻抗177

系统表示范围177

低频时交流电网电阻的影响178

阻抗包络线图178

调谐滤波器180

图解法182

双调谐滤波器184

自动调谐滤波器186

减幅滤波器186

减幅滤波器的类型186

减幅滤波器设计187

常规滤波器的结构188

6脉波的设计188

12脉波结构192

12脉波变流器的带通滤波192

配电系统滤波器规划194

滤波器元件的特性195

电容器195

电感器195

滤波器的费用196

单调谐滤波器197

带通滤波器199

直流侧滤波器202

有源滤波器204

有源滤波器的串联连接204

有源滤波器的并联连接205

讨论206

参考文献206

谐波潮流计算208

引言208

直接谐波分析208

频率扫描分析210

谐波电压源的加入210

不同线路段的串联211

由现场测试获得网络谐波电抗212

利用现有谐波源的方法（非外加谐波源在线测试）212

直接注入方法（外加谐波源在线测试）213

暂态波形分析方法（非外加谐波源在线测试）214

输电线模型214

三相线路的相互耦合217

在终端外接电路的情况219

等值Ⅱ模型220

输电线参数的计算223

地下电缆和海底电缆227

三相变压器模型230

发电机模拟233

并联元件233

串联元件234

配电系统的模拟235

负荷模型236

感应电动机模型237

民用负荷的诺顿等值238

基于测量的经验模型239

计算机实现239

谐波渗透概况240

先进的程序结构240

数据结构241

模型应用的实例244

同型输电线中的谐波潮流244

阻抗轨迹250

换位输电线路的谐波分析256

具有无功补偿的输电线路谐波分析261

HVDC输电线路的谐波分析264

基于现场测试的仿真269

输电线路谐波的后处理（以便与测试结果比较）271

讨论272

参考文献272

先进的谐波评估方法276

引言276

传递函数模型276

迭代谐波分析法（IHA）278

定点迭代法278

诺顿等值法278

时域／频域混合法279

谐波域法280

谐波潮流282

三相牛顿HPF算法的构成283

谐波状态估计287

负荷和谐波源辨识289

电磁暂态仿真法290

时间步长的选择291

交流系统的表示291

频率相关的网络等值电路291

实例分析292

关于先进谐波模拟方法的讨论307

参考文献307

中英文对照表311