諧波是如何產生的?

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請解釋地易懂一些。

謝邀^^

電力系統對諧波的定義：對周期性非正弦電量(電壓或電流)進行傅立葉級數分解，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到一系列大於電網基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。

[圖片來源:維基百科，自由的百科全書傅里葉變換]

[紅色波形：周期性非正弦電量；藍色波形：基波+諧波分量]

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電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電這五個環節所組成的電能生產、變換、輸送、分配和消費的整體，每個環節均有可能產生諧波。

(1) 發電

發電機由於三相繞組在製作上很難做到絕對對稱，鐵芯也很難做到絕對均勻一致，因此會產生諧波。

(2) 變電

變電系統中諧波的來源主要有兩個：電力變壓器(見下述分析)和換流站(存在於HVDC系統中)。

在高壓直流輸電(HVDC)系統中，

電能從三相交流電網的一點導出，在換流站轉換成直流，通過架空線或電纜傳送到接受點；直流在另一側換流站轉化成交流後，再進入接收方的交流電網。換流站中包括大量的整流裝置和逆變裝置，這些開關裝置將成為諧波的來源。

(3)輸配電

輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波，由於變壓器鐵芯的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵芯的飽和程度有關。鐵芯的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大。

(4)用電

如@w浩森所說，用電系統中諧波主要是由非線性負載引起，如晶閘管整流設備、變頻裝置、電弧爐、電石爐、氣體放電類電光源、家用電器都會產生諧波，尤其是電力電子型用電設備產生的諧波最多。

參考文獻:

[1]何仰贊, 溫增銀. 電力系統分析: 上冊[M]. 華中科技大學出版社, 2002.

[2]電力電子技術[M]. 機械工業出版社, 2000.

在交流電力工程中，諧波僅僅指由於非線性負載引起的非正弦波電流。

如果電網中僅僅存在電感、電容、電阻等線性負載，則線路中的電流應該也為標準正弦波，只不過波形和電壓有一個相位差，這種情況我們需要使用功率因數的概念來衡量不同步性。

但是如果電路中存在非線性器件，比如電力電子設備，如UPS，整流、逆變設備，電機換向，磁性飽和設備等，電流將出現斷續或畸變現象。這時，電流波形按照傅里葉級數展開便有了各種不同的頻率分量，總之已完全不是正弦波。我們習慣上將除了基頻之外的其他頻率的電流分量都稱為諧波。

假設你的聲音很正常時，發出一個「A」，再把你的手壓在嗓子上，發出一個「A」，可是後面這個"A"相比於之前那個「A」由於干擾發生了變化，我們假設後面後面那個"A"為"B",手壓嗓子而產生的干擾為「C」，那麼可以得出A+C=B,在這裡，C就相當於諧波。

我們想產生一個正弦波A，但是由於電路中的非線性負載（相當於手壓嗓子的作用），最後得到的卻是B，我們把B與A相比較，通過傅里葉級數分解得到C(相當於B-A=C），這裡我們就把C命名為諧波。

通常C並不是單獨的一個，而是由C1C2C3C4……疊加而成，至於傅里葉級數的分解，這裡有個GIF圖能夠讓你很好理解這個GIF動圖很真相啊，任何數量的旋轉的

對於非電專業的科普版，不是很嚴謹，希望能對你有所幫助

所以說因為電網中有了非線性的負載，才產生了諧波。

設備製造工藝不能達到標準的正弦波，所以實際的波形都是由標準正弦波和一次、二次、三次、...等諧波僅是疊加的

諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關係，就形成非正弦電流，從而產生諧波。

在電力系統中對諧波的抑制就是如何減少或消除注入系統的諧波電流,以便把諧波電壓控制在限定值之內,抑制諧波電流主要有四方面的措施:

1)降低諧波源的諧波含量。也就是在諧波源上採取措施,最大限度地避免諧波的產生。這種方法比較積極,能夠提高電網質量,可大大節省因消除諧波影響而支出的費用。

2)採取脈寬調製(PWM)法。採用脈寬調製(PWM)技術,在所需要的頻率周期內,將直流電壓調製成等幅不等寬的系列交流電壓脈衝,這種方法可以大大抑制諧波的產生。

3)在諧波源處吸收諧波電流。這類方法是對已有的諧波進行有效抑制的方法,這是目前電力系統使用最廣泛的抑制諧波方法。

4)改善供電系統及環境。對於供電系統來說,諧波的產生不可避免,但通過加大供電系統短路容量、提高供電系統的電壓等級、加大供電設備的容量、儘可能保持三相負載平衡等措施都可以提高電網抗諧波的能力。選擇合理的供電電壓並儘可能保持三相電壓平衡,可以有效地減小諧波對電網的影響。

諧波源由較大容量的供電點或高一級電壓的電網供電,承受諧波的能力將會增大。

對諧波源負荷由專門的線路供電, 減少諧波對其它負荷的影響,也有助於集中抑制和消除高次諧波。

整個系統中的非線性導致的。

主要是電器中的晶閘管整流造成的。