В настоящее время для оценки искажения напряжений и токов используется традиционный показатель — коэффициент гармонического искажения (Total Harmonic Distortion — THD), который характеризует содержание высших гармоник в питающем напряжении или токе. При этом предполагается, что напряжение (или ток) является периодическим процессом. Данный коэффициент утвержден международным стандартом [1] и российским стандартом [2] следующим образом (для напряжения):
где h — порядок гармоники; Uh — действующее значение гармоники тока порядка h; U1 — действующее значение основной гармоники тока; H — порядок наивысшей учитываемой гармоники.
Данный порядок устанавливается таким образом: H = 40 по отечественному стандарту и H = 50 по международному стандарту. Кроме этого, в качестве показателей искажения стандартами вводятся коэффициенты отдельных гармоник KUh = Uh /U1 .
Нарушение симметрии трехфазной системы учитывается отдельно посредством составляющей напряжения обратной последовательности U2 .
Стандартами для систем электроснабжения устанавливаются нормально допустимые и предельно допустимые значения показателей искажения и нарушения симметрии в точках общего присоединения. Однако напряжения и токи в современных электротехнических комплексах, в особенности в комплексах, содержащих мощные регулируемые электроприводы переменного тока, строго говоря, не являются периодическими процессами. Это обусловлено несколькими причинами.
1. Частота энергосистемы претерпевает изменения.
2. Мгновенная угловая частота (мгновенная угловая скорость изображающего вектора напряжений) не является постоянной в узлах нагрузки, от которых питаются электроприёмники с быстроизменяющейся активной мощностью.
3. Токи, потребляемые от сети мощными регулируемыми электроприводами переменного тока и некоторыми другими электроприёмниками, содержат составляющие, частота которых не кратна частоте основной гармоники, так называемые интергармоники [3]. Соответственно, такие составляющие имеют место и в напряжениях узлов нагрузки, влияя на общую надежность системы [4–7].