Tổng méo hài điện áp THDv (Total voltage harmonic distortion) là gì?

Sóng hài điện áp (Voltage harmonics) là gì?

Sóng hài điện áp (Voltage harmonics) là điện áp hình sin có tần số bằng một số nguyên lần tần số cơ bản của điện áp cung cấp.[9] Sóng hài bậc h có tần số bằng h lần tần số cơ bản.[2] Tần số định mức (tần số danh định) của hệ thống điện quốc gia Việt Nam là 50 Hz.[3] Trên lưới 50 Hz, điện áp hài bậc 3 có tần số 3 × 50 = 150 Hz, bậc 5 là 250 Hz, bậc 7 là 350 Hz.[2] Điện áp hài được đánh giá riêng từng bậc bằng tỷ số Uh trên U1, hoặc đánh giá chung bằng tổng méo hài THD.[9]

Điện áp lưới không còn là hình sin chuẩn

Nhiều thiết bị phát dòng điện hài vào lưới, nên điện áp lưới không phải lúc nào cũng có dạng hình sin.[12] Tải phi tuyến (Non-linear load) là thiết bị lấy dòng điện không hình sin khi được cấp điện áp hình sin.[9] Dòng điện hài của các thiết bị đó chạy qua lưới làm méo điện áp tại điểm đấu nối, cơ chế được giải thích ở mục 3.[6]

Tên gọi THD, THDv, THDu và tỷ số hài tổng

Tên của đại lượng THD trong từ vựng IEC (mục IEV 551-20-13) là tỷ số hài tổng (total harmonic ratio), tên đồng nghĩa là total harmonic distortion.[1] Ký hiệu THDu dùng cho THD của điện áp, ký hiệu THDi dùng cho THD của dòng điện.[2] Ký hiệu THDV cũng được dùng cho THD của điện áp cung cấp.[4] Datasheet biến tần hybrid Sungrow SH8.0/10RS ghi chữ THDV trong nhóm thông số dự phòng.[5] Thông tư 05/2025/TT-BCT gọi đại lượng này là tổng biến dạng sóng hài điện áp.[3]

Thành phần cơ bản và bậc lớn nhất phải ghi rõ

Tỷ số hài tổng phụ thuộc vào cách chọn thành phần cơ bản.[1] Khi ngữ cảnh chưa rõ, người tính cần ghi rõ thành phần cơ bản đã dùng.[1] Tỷ số hài tổng cũng có thể giới hạn tới một bậc sóng hài nhất định, và bậc giới hạn đó phải được ghi rõ.[1] Thông tư 05/2025/TT-BCT lấy điện áp bậc cơ bản ở tần số 50 Hz làm mẫu số của THD điện áp.[3]

Mức tương thích và vai trò của THDv

IEC 61000-2-2 đặt các mức tương thích cho nhiễu điện từ dự kiến có trên lưới hạ áp công cộng.[13] Các mức tương thích được dùng làm mốc để đặt giới hạn phát nhiễu vào lưới công cộng và giới hạn miễn nhiễm cho thiết bị nối vào lưới.[13] Thiết bị không được làm nhiễu lưới vượt giới hạn đặt ra, đồng thời phải chịu được nhiễu tới mức quy định.[14] THD điện áp là một trong các đại lượng có mức tương thích riêng trong IEC 61000-2-2.[15]

Định nghĩa ở mục 1 là tỷ số giữa hai trị hiệu dụng. Mục 2 viết tỷ số đó thành công thức tính từ từng điện áp hài.

Công thức THDv viết bằng chữ

Công thức viết đủ chữ là: THDv (%) = căn bậc hai của (U2² + U3² + … + UN²), chia cho U1, nhân 100.[3][2] Các ký hiệu trong công thức có nghĩa như sau:

• U1: trị hiệu dụng của điện áp bậc cơ bản, tần số 50 Hz ở Việt Nam, tính bằng V.[3]
• Uh: trị hiệu dụng của điện áp hài bậc h, tính bằng V.[3]
• N: bậc cao nhất của sóng hài cần đánh giá.[3]

Cách viết tương đương là THDv bằng căn bậc hai của tổng các bình phương tỷ số Uh trên U1, với h chạy từ 2 đến H.[2] Thông tư 05/2025/TT-BCT ký hiệu điện áp bằng chữ V, nên điện áp bậc cơ bản ghi là V1 và điện áp hài bậc i ghi là Vi.[3]

Trị hiệu dụng của phần méo điện áp

Trị hiệu dụng của một tín hiệu gồm nhiều sóng hài bằng căn bậc hai tổng bình phương trị hiệu dụng của từng thành phần.[2] Tử số của THDv là trị hiệu dụng của nội dung hài (harmonic content), tức toàn bộ phần méo của điện áp.[1] Mẫu số của THDv là trị hiệu dụng của thành phần cơ bản.[1]

Công thức trong Thông tư 05/2025/TT-BCT

Thông tư 05/2025/TT-BCT gọi THD điện áp là tỷ lệ giữa giá trị hiệu dụng của sóng hài điện áp và của điện áp bậc cơ bản.[3] Thông tư 05/2025/TT-BCT tính tổng từ bậc 2 đến bậc N, với V1 là điện áp bậc cơ bản tần số 50 Hz.[3] Thông tư 05/2025/TT-BCT không ấn định con số cụ thể cho N, chỉ gọi N là bậc cao nhất của sóng hài cần đánh giá.[3]

Bậc lớn nhất đưa vào tổng

Số bậc H trong công thức THD thường lấy bằng 50, trong đa số trường hợp có thể giới hạn tới bậc 25.[2] Thiết bị đo theo IEC 61000-4-7 được thiết kế để đo sóng hài tới bậc 50.[11] IEC 61000-4-7 áp cho thiết bị đo các thành phần phổ tới 9 kHz chồng lên tần số cơ bản 50 Hz hoặc 60 Hz.[11] Trên lưới 50 Hz, sóng hài bậc 50 có tần số 50 × 50 = 2.500 Hz.[2]

Ví dụ nhanh tính THDv từ hai điện áp hài

Giả định điện áp bậc cơ bản U1 = 230 V, điện áp hài bậc 5 là 6,9 V và bậc 7 là 4,6 V. Tổng bình phương hai điện áp hài là 6,9² + 4,6² = 47,61 + 21,16 = 68,77. Trị hiệu dụng phần méo là căn bậc hai của 68,77, khoảng 8,29 V.[2] THDv = 8,29 / 230 × 100 ≈ 3,6%.[3] Tính theo tỷ số từng bậc cho cùng kết quả: bậc 5 là 3%, bậc 7 là 2%, căn bậc hai của 3² + 2² = 13 là khoảng 3,6%.[2]

Mục 3 giải thích các điện áp hài trong công thức sinh ra từ đâu.

Dòng điện hài chạy qua tổng trở lưới

Khi dòng điện hài bậc h chạy qua tổng trở Zh, dòng điện này tạo ra điện áp hài Uh theo định luật Ohm.[6][7] Dòng điện hài bậc 3 bằng 5 A chạy qua tổng trở 0,4 Ω tạo ra điện áp hài 5 × 0,4 = 2,0 V.[12] Mọi thiết bị lấy điện từ cùng điểm đấu nối đều nhận điện áp đã bị méo.[6]

Tổng trở lưới tăng theo tần số

Cảm kháng của dây dẫn tăng theo tần số của dòng điện chạy qua dây.[6] Với cùng một dòng điện hài, độ méo điện áp tỷ lệ với tổng trở của lưới phân phối.[6] Nhiễu sóng hài tổng thể tăng khi công suất ngắn mạch giảm.[16]

Tải phi tuyến trong nhà và công trình

Máy hàn, bộ biến tần điều khiển động cơ, bộ lưu điện UPS, thiết bị văn phòng và đồ gia dụng đều thuộc nhóm thiết bị sinh dòng điện hài.[6] Biến tần điện mặt trời cũng bơm dòng điện hài vào lưới và tương tác với tổng trở lưới.[17]

Cộng hưởng giữa tụ bù và cảm kháng lưới

Dùng đồng thời thiết bị có tính dung và thiết bị có tính cảm trên lưới phân phối có thể gây cộng hưởng song song hoặc nối tiếp.[18] Tại tần số cộng hưởng song song, tổng trở đạt cực đại và điện áp hài lớn xuất hiện do dòng điện hài lưu thông.[18] Lưới và tụ bù hệ số công suất khi đó chịu dòng điện hài lớn, có nguy cơ quá tải.[18] Tụ bù và hệ số công suất được giải thích ở bài Hệ số công suất.

Biến tần chạy độc lập tạo thành lưới yếu

Ở chế độ tách đảo, các biến tần tự điều chỉnh điện áp và tần số của lưới siêu nhỏ (microgrid) tạo thành một lưới yếu.[19] Dòng điện phi tuyến cấp cho tải gây méo điện áp tại điểm đấu nối chung của lưới siêu nhỏ.[19] Nguyên nhân là sụt áp trên cuộn cảm phía lưới của bộ lọc đầu ra biến tần khi dòng điện phi tuyến chạy qua.[19] Khi cấp cho tải tuyến tính, sụt áp trên cuộn cảm phía lưới gây suy giảm và lệch pha điện áp tại điểm đấu nối chung.[19]

Mục 4 xét các thiết bị nhận điện áp đã bị méo chịu tác hại gì.

Động cơ điện: mômen hài và khó khởi động

Mỗi điện áp hài sinh ra một dòng điện hài tương ứng và một mômen riêng trong động cơ.[9] Điện áp hài bậc 5 và bậc 7 có ảnh hưởng quan trọng nhất đến động cơ.[9] Mômen do sóng hài bậc 7 sinh ra có thể gây trục trặc khi động cơ khởi động.[9]

Hệ số điện áp hài HVF của máy điện quay

IEC 60034-1 định nghĩa hệ số điện áp hài có trọng số (Harmonic voltage factor, HVF) cho máy điện quay, với giới hạn 0,02.[10] Trong một ví dụ tính, điện áp có THDu 3,7% cho HVF bằng 0,018.[10] Giá trị HVF 0,018 sát mức tối đa, vượt mức này máy điện phải giảm định mức (derating).[10]

Tụ bù hệ số công suất bị quá dòng

Dòng hiệu dụng qua tụ bù không được vượt 1,3 lần dòng định mức của tụ.[10] Với điện áp hài bậc 5 bằng 8%, bậc 7 bằng 5%, bậc 11 bằng 3% và bậc 13 bằng 1%, THDu bằng 10%.[10] Kiểm lại bằng công thức ở mục 2: căn bậc hai của 8² + 5² + 3² + 1² = 99 là khoảng 9,95%, làm tròn 10%.[2] Ở điện áp định mức, dòng hiệu dụng qua tụ bằng 1,19 lần dòng bậc cơ bản.[10] Ở 1,1 lần điện áp định mức, tỷ số này đạt 1,3 và tụ bù phải chọn lại.[10]

Thiết bị điều khiển, máy tính và rơ le bảo vệ

Điện áp cung cấp bị méo có thể làm nhiễu hoạt động của thiết bị nhạy cảm.[20] Nhóm thiết bị này gồm bộ điều chỉnh nhiệt độ, phần cứng máy tính và thiết bị điều khiển, giám sát như rơ le bảo vệ.[20] Sóng hài còn gây nhiễu cho mạch điều khiển có dòng điện nhỏ.[20] Mức nhiễu phụ thuộc chiều dài đoạn cáp động lực chạy song song cáp điều khiển, khoảng cách giữa hai cáp và tần số sóng hài.[20]

Điện áp ở cực hạn cho phép và nguy cơ vận hành sai

Khi điện áp cung cấp đã ở biên dải cho phép và điện áp hài cũng ở cực hạn cho phép, thiết bị nhiều khả năng vận hành sai.[9] Khi méo điện áp thấp hơn mức tương thích, sự cố với thiết bị điện ít có khả năng xảy ra.[12] Các mức tương thích và giới hạn cụ thể được trình bày ở mục 6.

Mục 5 tách rõ THDv với THDi.

Kiểm soát dòng điện hài để giữ THDv thấp

Điện áp và dòng điện cần được xét THD riêng.[17] Phần đóng góp của dòng điện hài vào méo điện áp là phần quan trọng cần kiểm soát.[7]

Méo điện áp lưới làm méo dòng điện của biến tần nối lưới

Méo điện áp lưới chắc chắn ảnh hưởng tới chất lượng dòng điện biến tần nối lưới phát ra.[21] Méo điện áp lưới thường nằm ngoài khả năng điều khiển của biến tần.[21] Các dòng điện hài do méo điện áp lưới gây ra có thể được loại bỏ nhờ điện áp ra điều khiển được của biến tần.[21]

Biến tần nối lưới và THDv tại điểm đấu nối

Một nghiên cứu hệ điện mặt trời nối lưới hạ áp đánh giá ảnh hưởng của hệ lên méo điện áp là không đáng kể.[4] Biến tần điện mặt trời vẫn bơm dòng điện hài và tương tác với tổng trở lưới.[17] Các yêu cầu chất lượng điện năng khi đấu nối được tổng hợp ở bài tiêu chuẩn kết nối lưới.

Mục 6 trình bày các giới hạn THDv trong tiêu chuẩn quốc tế và quy định Việt Nam.

Mức tương thích theo IEC 61000-2-2

IEC 61000-2-2 ấn bản 2.0, phát hành tháng 3/2002, xét các nhiễu dẫn từ 0 kHz đến 9 kHz trên lưới hạ áp công cộng.[13] Bản hợp nhất IEC 61000-2-2 ấn bản 2.2 gồm bản 2002, sửa đổi 1 năm 2017 và sửa đổi 2 năm 2018, phát hành ngày 09/05/2018.[22] Mức tương thích của IEC 61000-2-2 áp tại điểm đấu nối chung.[13] Mức tương thích cho tổng méo hài điện áp THD(V) là 8%.[15][4] IEC 61000-2-2 không quy định giới hạn cho dòng điện hài.[15] Với lưới trong khu công nghiệp, IEC 61000-2-4 áp cho cấp hạ áp và trung áp.[14]

Bảng mức điện áp hài từng bậc trên lưới hạ áp

Bảng dưới chép mức cho từng bậc của EN 50160:2010 trên lưới hạ áp, ghi bằng phần trăm. Cột tần số áp công thức tần số bằng bậc nhân 50 Hz.[2]

Nhiều công ty điện lực coi các mức sau là không nên vượt trên lưới hạ áp: THD 8%, bậc 5 là 6% và bậc 7 là 5%.[14] Sóng hài trên bậc 25 thường nhỏ nhưng khó dự đoán do hiện tượng cộng hưởng.[23]

EN 50160: THD 8% trong 95% thời gian một tuần

EN 50160 quy định các đặc tính chính của điện áp tại đầu cực cấp điện cho người dùng lưới phân phối công cộng.[24] EN 50160 không áp cho điều kiện vận hành bất thường.[24] Bản EVS-EN 50160:2023, chấp nhận EN 50160:2022, có hiệu lực từ 01/02/2023, sửa đổi A1:2025 có hiệu lực từ 17/02/2025.[24] EN 50160 yêu cầu THD điện áp nhỏ hơn 8% trong 95% thời gian của một tuần.[4][17] Thời gian quan sát là một tuần, chia thành các khoảng cố định 10 phút.[23] Điện áp hài đạt yêu cầu khi số khoảng 10 phút có THD vượt 8% không quá 5% tổng số khoảng.[23]

IEEE 519: giới hạn méo điện áp tại điểm đấu nối chung (PCC)

IEEE 519-2022 là tiêu chuẩn kiểm soát sóng hài trong hệ thống điện, phê duyệt ngày 13/05/2022 và thay thế IEEE 519-2014.[25] Giới hạn méo điện áp và dòng điện ở trạng thái xác lập của IEEE 519 áp tại điểm đấu nối chung của khách hàng.[25] Điểm đấu nối chung (PCC) là điểm trên lưới công cộng gần tải nhất về điện, nơi các tải khác đã hoặc có thể đấu vào.[7]

Bảng giới hạn méo điện áp trong IEEE 519-2014 có cùng các giá trị.[7]

Thông tư 05/2025/TT-BCT: Bảng 4a giới hạn THD điện áp

Tại Việt Nam, giới hạn THD điện áp nằm ở Điều 8 của Thông tư 05/2025/TT-BCT về hệ thống truyền tải điện, phân phối điện và đo đếm điện năng.[3] Thông tư 05/2025/TT-BCT ban hành và có hiệu lực từ 01/02/2025, được Thông tư 46/2025/TT-BCT ngày 06/08/2025 sửa đổi, bổ sung.[3] Độ biến dạng sóng hài điện áp tối đa cho phép trên lưới điện được quy định trong Bảng 4a.[3]

Hạ áp là cấp điện áp danh định đến 1 kV; trung áp là cấp điện áp danh định trên 1 kV đến 35 kV.[3] Hệ thống phân phối điện gồm các cấp 110 kV, 35 kV, 22 kV, 15 kV, 10 kV, 6 kV và 0,38 kV.[3] Theo hai quy định trên, lưới 0,38 kV thuộc cấp hạ áp và lưới 22 kV thuộc cấp trung áp.[3] Các mức điện áp định mức của lưới được giải thích ở bài Điện áp lưới định mức.

Đo kiểm và trách nhiệm theo Thông tư 05/2025/TT-BCT

Thông tư 05/2025/TT-BCT cho phép đỉnh nhọn bất thường vượt giới hạn, với điều kiện 95% giá trị đo sóng hài nằm trong giới hạn.[3] Thời gian đo ít nhất 1 tuần, tần suất lấy mẫu 10 phút một lần.[3] Đơn vị truyền tải điện và đơn vị phân phối điện có trách nhiệm đảm bảo tổng mức biến dạng do sóng hài trên lưới không vượt giới hạn.[3] Trách nhiệm này áp trong chế độ vận hành bình thường của lưới điện.[3] Khi có dấu hiệu vi phạm, bên còn lại có quyền yêu cầu kiểm tra hoặc thuê đơn vị thử nghiệm độc lập.[3] Bên gây vi phạm chịu toàn bộ chi phí kiểm tra, thiệt hại và khắc phục.[3]

Các giới hạn ở mục 6 áp cho điện áp lưới. Mục 7 xét THDv của điện áp do chính biến tần tạo ra khi chạy độc lập.

Chế độ dự phòng (EPS) và chế độ độc lập (off-grid)

Biến tần hybrid Sungrow SH8.0/10RS có nhóm thông số riêng cho chế độ dự phòng khi tách lưới (off-grid mode).[5] Nhóm thông số này ghi điện áp định mức, tần số định mức, THDV với tải tuyến tính và thời gian chuyển sang dự phòng.[5] Nguồn điện khẩn cấp khi mất lưới được trình bày ở bài Nguồn điện khẩn cấp EPS. Hệ không nối lưới được trình bày ở bài Hệ thống điện mặt trời độc lập off-grid.

Biến tần độc lập tự điều khiển điện áp ra

Biến tần chạy tách đảo tự điều chỉnh điện áp và tần số cấp cho tải, như đã nêu ở mục 3.[19] Một phương pháp điều khiển biến tần độc lập một pha điều khiển điện áp ra thông qua dòng điện của tụ lọc đầu ra.[27] Phương pháp điều khiển dòng tụ có khả năng đạt băng thông cao hơn cách điều khiển điện áp thông thường, nhờ đó cải thiện THD điện áp ra.[27] Phương pháp điều khiển dòng tụ phụ thuộc vào giá trị điện dung của tụ lọc đầu ra.[27]

THDv với tải tuyến tính

Với tải điện trở thuần, dạng sóng điện áp ra của biến tần UPS gần như hình sin.[26] Một hệ biến tần độc lập cấp cho tải điện trở 114 Ω cho THD điện áp ra 1,6%.[28] Khi cùng tải điện trở đó lấy điện từ lưới, điện áp lưới đo được có THD 2,5%.[28] Sungrow SH8.0/10RS công bố THDV dưới 2% với tải tuyến tính ở chế độ dự phòng.[5]

THDv với tải phi tuyến

Với tải chỉnh lưu phi tuyến, THD điện áp ra của biến tần UPS đo được 19,14% khi dùng bộ điều khiển trượt cổ điển.[26] Cùng tải đó, bộ điều khiển đề xuất trong nghiên cứu cho THD điện áp 0,59%.[26] Trong mô phỏng lưới siêu nhỏ tách đảo, tải phi tuyến làm THD điện áp đạt 7,8% với một biến tần và 5,2% với hai biến tần.[19] Với tải phi tuyến, THD điện áp ra thay đổi lớn theo bộ điều khiển của biến tần.[26]

Bù sóng hài điện áp bằng tổng trở ảo

Vòng điều khiển tổng trở ảo có tính dung bù phần sụt áp phi tuyến trên cuộn cảm phía lưới.[19] Tổng trở ảo gồm các bộ lọc thông dải chỉnh theo sóng hài bậc 3, 5, 7, 9 và 11.[19] Với vòng bù này, THD điện áp giảm còn 4,7% với một biến tần và 3,3% với hai biến tần.[19] Vòng tổng trở ảo không làm thay đổi cách chia dòng điện giữa các biến tần.[19]

Mục 8 hướng dẫn đọc dòng THDv trên datasheet và điều kiện tải ghi kèm.

Dòng THDV(@Linear load) trong nhóm thông số dự phòng

Datasheet biến tần hybrid một pha Sungrow SH8.0RS và SH10RS ghi nhóm thông số dự phòng ở chế độ tách lưới như sau[5]:

• Rated voltage: 1 / N / PE, 220 V / 230 V / 240 V (± 2 %).[5]
• Rated frequency: 50 Hz / 60 Hz (± 0,2 %).[5]
• THDV(@Linear load): < 2 %.[5]
• Backup switch time: < 10 ms.[5]

Dòng THDV(@Linear load) < 2 % nghĩa là THD điện áp dự phòng dưới 2% khi biến tần cấp cho tải tuyến tính.[5]

Điều kiện tải tuyến tính (Linear load)

Chú thích @Linear load ghi điều kiện tải khi hãng công bố giá trị THDV.[5] Với tải điện trở, sóng điện áp ra của biến tần UPS gần như hình sin.[26] Với tải chỉnh lưu phi tuyến, THD điện áp ra thay đổi từ 0,59% đến 19,14% tùy bộ điều khiển trong cùng một thử nghiệm.[26] Datasheet Sungrow SH8.0/10RS không ghi THDV cho tải phi tuyến.[5]

Phân biệt THDV dự phòng và dòng Harmonic (THD) đầu ra nối lưới

Datasheet Sungrow SH8.0/10RS có hai dòng THD ở hai nhóm thông số khác nhau.[5] Nhóm đầu ra AC nối lưới ghi Harmonic (THD) dưới 3% ở công suất định mức.[5] Nhóm dự phòng tách lưới ghi THDV dưới 2% với tải tuyến tính.[5] Hai con số được công bố cho hai chế độ vận hành và hai điều kiện đo khác nhau.[5]

Bảng giá trị THDv điển hình

Bảng gom giá trị THDv của một biến tần và các giới hạn cho lưới hạ áp.

Các thông số đọc cùng THDv

Cùng nhóm dự phòng, Sungrow SH8.0/10RS ghi điện áp định mức 220 V, 230 V hoặc 240 V với dung sai ± 2 %.[5] Ở mức 230 V, dung sai ± 2 % tương ứng 230 × 0,02 = 4,6 V, tức từ 225,4 V đến 234,6 V. Tần số định mức 50 Hz hoặc 60 Hz có dung sai ± 0,2 %, thời gian chuyển sang dự phòng dưới 10 ms.[5] Điện áp do biến tần tạo ra khi chạy dự phòng được trình bày ở bài Điện áp đầu ra định mức. Thời gian chuyển sang dự phòng được giải thích ở bài Thời gian chuyển mạch.

Mục 9 dùng công thức ở mục 2 để tính THDv từ một bộ số đo, rồi so với các giới hạn vừa đọc.

Bước 1: ghi số đo từng bậc

Giả định máy đo ghi điện áp bậc cơ bản U1 = 230 V. Giả định điện áp hài bậc 3 là 4,6 V, bậc 5 là 9,2 V và bậc 7 là 6,9 V. Các bậc khác giả định bằng 0 để phép tính gọn.

Bước 2: tính tỷ lệ từng bậc và so giới hạn riêng lẻ

Tỷ lệ từng bậc là 4,6 / 230 = 2%, 9,2 / 230 = 4% và 6,9 / 230 = 3%. Cả ba tỷ lệ đều dưới mức biến dạng riêng lẻ 5,0% của lưới hạ áp trong Bảng 4a.[3] So với EN 50160:2010, bậc 3 dưới mức 5%, bậc 5 dưới mức 6% và bậc 7 dưới mức 5%.[23]

Bước 3: tính THDv

Tổng bình phương các điện áp hài là 4,6² + 9,2² + 6,9² = 21,16 + 84,64 + 47,61 = 153,41.[2] Trị hiệu dụng phần méo là căn bậc hai của 153,41, khoảng 12,39 V.[2] THDv = 12,39 / 230 × 100 ≈ 5,4%.[3] Tính theo tỷ lệ từng bậc: căn bậc hai của 2² + 4² + 3² = 29 là khoảng 5,4%, cùng kết quả.[2]

Bước 4: so với giới hạn THD

THDv 5,4% thấp hơn mức 8,0% của lưới hạ áp trong Bảng 4a.[3] Nếu cùng tỷ lệ méo này xuất hiện trên lưới 22 kV, mức 5,4% vượt giới hạn 5,0% của cấp trung áp.[3] So với điện áp dự phòng của Sungrow SH8.0/10RS, mức 5,4% cao hơn mức dưới 2% hãng công bố cho tải tuyến tính.[5]

Bước 5: ước lượng dòng điện hài gây ra điện áp hài bậc 5

Áp định luật Ohm cho từng bậc sóng hài như ở mục 3.[6][7] Giả định tổng trở lưới ở bậc 5 là 0,4 Ω, dòng điện hài bậc 5 cần để tạo 9,2 V là 9,2 / 0,4 = 23 A. Dòng điện hài 5 A qua cùng tổng trở chỉ tạo 5 × 0,4 = 2,0 V,[12] tức 2,0 / 230 ≈ 0,87% điện áp bậc cơ bản.

Cách đo THDv tại điểm đấu nối

Máy phân tích chất lượng điện năng cấp A theo IEC 61000-4-30 được khuyên dùng để đo sóng hài chính xác.[17][23] Thiết bị đo theo IEC 61000-4-7 đo sóng hài tới bậc 50, trong dải tần tới 9 kHz trên lưới 50 Hz hoặc 60 Hz.[11] Thông tư 05/2025/TT-BCT yêu cầu đo ít nhất 1 tuần, lấy mẫu 10 phút một lần.[3] EN 50160 cũng đánh giá theo các khoảng 10 phút trong một tuần.[23]

Cách giảm THDv trong công trình

Nhiễu sóng hài tăng khi công suất ngắn mạch giảm, vì vậy tải phi tuyến nên đấu càng gần phía nguồn càng tốt.[16] Thiết bị phi tuyến nên tách khỏi các thiết bị khác và cấp từ thanh cái riêng.[16] Máy biến áp đấu Dyd triệt sóng hài bậc 5 và bậc 7, máy biến áp đấu Dy triệt sóng hài bậc 3.[16] Cuộn kháng chống sóng hài lắp trên dàn tụ bù làm tăng tổng trở, tránh cộng hưởng và bảo vệ tụ.[16] Với biến tần độc lập, thuật toán điều khiển điện áp ra ảnh hưởng lớn tới THDv khi cấp cho tải phi tuyến.[26][19]

Mục 10 gom các câu hỏi thường gặp về THDv.