谐波的定义
在供电系统中，通常是希望交流电压和交流电流呈正弦波形：
正弦电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上，其电流和电压分别为比例、积分和微分关系，仍为同频率的正弦波。但当正弦电压施加在非线性电路上时，电流就变成非正弦波，非正弦电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦波，同样，非正弦电压施加在线性电路上时，电流波形也是非正弦波。对于周期为T=2π/ω的非正弦电压u（ωt），一般满足狄里赫利条件，可分解为如下形式的傅里叶级数：
在该傅里叶级数中，频率为1/T的分量为基波，频率为大于1整数倍基波频率的分量为谐波。
谐波次数为谐波频率和基波频率的整数比；
n次谐波电压含有率：
谐波电压含有量：
电压谐波总畸变率：
式中U
n－第n次谐波电压有效值（方均根值），U1－基波电压有效值。谐波电流就将U换成I，公式、定义与谐波电压一致。
谐波源简述
公共电网中存在各式各样的谐波源，主要可归为以下三大类：
各种
电力电子装置
主要包括整流器、
变频器、开关
电源、静态换流器、晶闸管系统及其他SCR控制系统等。由于工业与民用电力设备常用到这类电力电子设备和电路如整流和变频电路，所以在各类谐波源中占有很大比率。
可饱和设备
主要包括
变压器、
电动机、
发电机等，与电力电子设备以及电弧设备相比，可饱和设备上的谐波在未饱和的情况下，其谐波往往可以忽略。
电弧炉和气体电光源
电弧炉在熔炼金属过程中将产生大量的谐波。
气体电光源包括荧光灯、卤化灯、霓虹灯等类气体放电光源，这类光源非线性十分严重，在产生的谐波中主要为三次谐波。
谐波的危害
理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的幅值。谐波的出现是对公共电网的一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统以及公用电网以外的设备带来危害。近年，随着电力电子设备的广泛应用，公共电网的谐波污染日益严重，由谐波引起的各种故障和事故逐渐上升。谐波的危害大致可以分为：
使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波电流流过中线会使中线线路过热，甚至引发火灾。
影响各种
电气设备的正常工作，谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会使电机产生机械振动、噪音和过电压，使变压器局部严重过热。谐波使电容、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏。
引起公用电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，增加谐波的危害，甚至引发严重事故。
谐波会导致仪器设备和电脑系统故障、变压器烧毁、断路器误动作、
继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确。
谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者发生噪音，降低通信质量；严重导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。
消除谐波的方法
解决谐波污染的基本思路有两条：一条加谐波补偿装置来补偿谐波；另一条是对电力电子装置本身改造，使其不产生谐波且功率因素可控为1（只适用于电力电子装置为主要谐波源）。
增加谐波补偿装置传统的常用方法是增加LC调谐滤波器，随着大中功率全控型半导体器件的成熟，PWM控制技术（脉冲宽度调制）的进步，以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出，有源电力滤波器（Active Power Filter--APF）得到广泛的应用。
有源电力滤波装置的变流回路可分为电压型和电流型，目前实际应用中90%为电压型；从与补偿对象的连接方式来看，又可分为并联型和串联型，目前实际应用中几乎全为并联型，可以单独使用也可以与LC调谐滤波装置混合使用。
本文关键字：谐波 用电常识，电工技术 - 用电常识
