1、有功与无功功率方向法

有功功率方向法是传统的谐波源定位方法之一，若将系统侧到用户侧定义为正方向，由图可得，公共连接点（PCC）的有功功率、无功功率分别为：

其中,P_h是h次谐波的有功功率,Q_h是h次谐波的无功功率，E_s是系统侧等值谐波电压源，E_c是用户侧等值谐波电压源，δ_h是h次谐波电压、谐波电流的相角差，δ是PCC两侧等值谐波电压源的相角差。

由式(1)可得：当P_h>0时，系统侧发出较多的谐波功率，则认为系统侧为主要谐波源；当P_h<0时，用户侧发出较多的谐波功率，则认为用户侧是主要谐波源。这种方法比较直观，曾为大家所普遍接受。然而此方法已被证明存在不合理性。

由式(2)可得：无功功率的正负不仅与E_s-E_ccosδ的正负有关，而且与Z_c Z_s的正负也有关。在基波情况下，实际系统中的阻抗一般都为正值，而在谐波情况下，阻抗有可能出现负值。即使在Z_c Z_s为正的情况下，根据无功功率的正负，也只能判断E_s-E_ccosδ的正负。也就是说：当Q_h<0，无功功率为负的时候，可以得到E_s c,进而确定用户侧是主要谐波源；而当Q _h>0，无功功率为正的时候，则不能判断E _s和E _c的大小，进而不能确定主要谐波源位置。

有功与无功功率方向法的优点：简单直观，易于实现。

有功功率方向法的不足之处：

(1)结果易受PCC两侧电压相角差的影响，不能正确判断主谐波源位置。

(2)当某次谐波电压与谐波电流的相角差为90°时，该方法失效。

无功功率方向法的不足之处：结果易受谐波阻抗的影响，准确度一般只能达到50%。

2、基于GPS（Global Position System）技术的谐波源定位方法

从式(1)、式(2)中可看出，有功功率、无功功率的分母都与谐波阻抗有关。因此在保证PCC点两侧同步测量的情况下,综合利用有功功率和无功功率测量值，可以消除谐波阻抗的影响，进而得到谐波源定位的充要条件。

E _s、E _c,分别为PCC两侧电路的谐波开口电压幅值，都为正值，因此，判断E _c-E _s的正负，只需判断

根据PCC点的有功功率、无功功率以及PCC两侧等值谐波电压源的相角差，可得谐波源定位的判定条件如下：

该方法的优点：解决了无功功率方向法易受谐波阻抗的影响这一问题，同时利用有功功率和无功功率测量值，以及GPS同步测量技术来判断主要谐波源位置，发展前景较大。

该方法的不足之处：需要两侧等值谐波电压源的相角差，在某些情况下，该值较难精确得到，从而影响了该方法的使用范围。

3、临界阻抗(CI)法

为了进一步解决无功功率方向法的不足，提出了“临界阻抗(Critical Impedance)法”。

如图，该方法从分析系统等值电压源

“临界阻抗系数（CI）”：

当|CI| > X _max时，认为系统侧为主要谐波源；

当|CI| max，Xmin 为不同运行方式下，可能出现的X的最大值和最小值。

该方法的优点：在一定程度上解决了无功功率方向法的不足。

该方法的不足之处：

(1)认为谐波阻抗在系统中均匀分布，且需要估算系统侧和用户侧的谐波阻抗值，在实际应用中，这会带来较大的误差；

(2)当X _min<|CI| max时，不能得出确定的结论；

(3)分析是在忽略电阻的情况下进行的，在实际运行中，结果也会受到系统阻抗角的影响。

谐波源定位结论

近年来，尽管谐波源定位方法的研究取得了不少进展，但还有许多问题尚待解决（如谐波责任的区分）。虽然不断有新的算法应用于谐波源定位, 但这些方法在实际应用中都存在一定的局限性, 还需进一步讨论研究。今后，谐波源定位方法的发展应包括以下几个方面:

(1)进一步研究谐波电路理论和谐波功率理论, 并用于谐波源定位方法研究；

(2)提高测量电压、电流和功率值的精度，丰富现场运行数据，准确提取有效信息；

(3)找到一种准确计算谐波阻抗的方法；

(4)制定一套合理的技术指标、建立公平有效的谐波奖惩机制，用于区分谐波责任,约束谐波污染。 2100433B