電力系統(tǒng)的諧波源，按其非線性特性分類主要有三大類：

(1)鐵磁飽和型：各種鐵芯設(shè)備，如變壓器、電抗器等，其鐵磁飽和特性呈現(xiàn)非線性。

(2)電子開關(guān)型：主要為各種交直流換流裝置、雙向晶閘管可控開關(guān)設(shè)備以及PWM變頻器等電力電子設(shè)備。

(3)電弧型：交流電弧爐和交流電焊機(jī)等。

圖1-5顯示的就是鐵磁飽和型諧波源。

光伏發(fā)電中的并網(wǎng)逆變器和風(fēng)力發(fā)電中的風(fēng)電變流器屬于電力電子設(shè)備，是會向電網(wǎng)中輸入諧波。圖1-8中分別顯示了50Hz下電壓和電流的標(biāo)準(zhǔn)波形(平滑)，用MATLAB仿真結(jié)果。

圖1-6

圖1-7

圖1-7中的波形為逆變器實際輸出的電壓、電流(鋸齒形)波形，實際上并網(wǎng)逆變器輸入電網(wǎng)的電能中是含有大量的直流分量的，這一點不可以否認(rèn)。電力電子設(shè)備的諧波含量在IEC是有標(biāo)準(zhǔn)的并網(wǎng)逆變器應(yīng)該小于3%。

諧波的危害很大，對電力系統(tǒng)和家用電器都有很大的危害。

2.1 對電力系統(tǒng)變壓器接點的影響

變壓器在基波頻率時的損耗最小，但其附加發(fā)熱受電壓畸變影響較大，尤其還受電流畸變的較大影響。負(fù)荷電流含有諧波時，將在三個方面引起變壓器發(fā)熱的增加：

2.1.1 有效值電流

如果變壓器容量正好與負(fù)荷容量相同，那么諧波電流將使得有效值電流大于額定值。總有效值電流的增加會引起導(dǎo)體損耗增加。

2.1.2 渦流損耗

渦流是由磁鏈引起的變壓器的感應(yīng)電流。感應(yīng)電流流經(jīng)繞組、鐵芯以及變壓器磁場環(huán)繞的其它導(dǎo)體時，會產(chǎn)生附加發(fā)熱。這部分損耗以引起渦流的諧波電流的頻率的平方增加。因此，該損耗是變壓器諧波發(fā)熱損耗的重要組成部分。

2.1.3 鐵芯損耗

考慮諧波時，鐵損的增加取決于諧波對外加電壓的影響以及變壓器鐵芯的設(shè)計。電壓畸變的增加將使得鐵芯疊片中渦流電流增加，總的影響取決于鐵芯疊片的厚度以及鋼芯的質(zhì)量。由諧波引起的這部分損耗的增加，與前兩種情況下相比通常較小。

2.2 諧波對通訊的干擾

配電系統(tǒng)或終端用戶設(shè)備中的諧波電流，將對同一路徑中的通迅線路產(chǎn)生干擾。諧波電流在相應(yīng)并聯(lián)導(dǎo)線中感應(yīng)的電壓頻率通常在音頻范圍內(nèi)。一般情況下，540Hz(9次，基波為頻率60Hz)至1200Hz范圍內(nèi)的諧波產(chǎn)生的干擾危害性較大。在三相四線系統(tǒng)中三倍頻諧波(3次、9次、15次)最容易引起問題。因為這些諧波在三相中相位相同，它們在中線直接相加，從而對通訊線路產(chǎn)生很大的干擾。

2.3 諧波對家用電氣的干擾

2.3.1 諧波對計算機(jī)的影響

計算機(jī)廠家一般規(guī)定計算機(jī)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)允許接受饋電電壓的THDu為3%或5%。惡劣的電能質(zhì)量的具體影響包括：使計算機(jī)數(shù)據(jù)混亂、指令地址出錯、丟失記憶、程序破壞，還能使計算機(jī)使用的UPS工作失常。

2.3.2 對電腦自動控制的家用電器的影響

惡劣的電能質(zhì)量也能破壞微電腦型家用電器的正常工作，甚至損壞電腦。例如，某家屬樓低壓電源在假日低谷負(fù)荷時的基波和諧波綜合電壓達(dá)到1.2倍額定電壓，一臺全自動洗衣機(jī)通電后，很快損壞兩塊電腦插件。

2.3.3 對電視機(jī)的影響

當(dāng)諧波電壓影響電源峰值電壓時，能使電視機(jī)圖像大小和亮度發(fā)生變化。0.5%的間諧波電壓能引起電視圖像翻滾。某些電視衛(wèi)星發(fā)送站的電源電壓中的5~13次諧波電壓較大時，能影響信號傳輸，使電視屏幕上出現(xiàn)異常色帶。

2.3.4 對家用電器的電容器的影響

洗衣機(jī)、某些日光燈和氣體放電燈裝有改善功率因數(shù)的并聯(lián)電容器，在電源電壓的諧波含有率較高時，會受到較大諧波電流，引起發(fā)熱并減少壽命。

2.3.5 對白熾燈的影響

諧波電流和基波電流一樣使白熾燈發(fā)熱和發(fā)光，白熾燈對諧波影響并不敏感。但白熾燈的壽命是和電壓的高次方成反比的，電壓有效值升到比額定電壓高1%(例如由THDu=14%而引起的)，白熾燈壽命縮短12%以上。因此，諧波電壓也會使白熾燈損失壽命。

目前對諧波的治理已經(jīng)有非常成熟的技術(shù)，相關(guān)諧波抑制技術(shù)內(nèi)容，將會在以后的文章中介紹。