總諧波失真 (THD) 是線路上諧波的數(shù)量與線路基頻（例如 60Hz）的比率。THD 考慮了線路上的所有諧波頻率。THD 可以與電流諧波或電壓諧波相關，以下公式可用于計算線路電壓的失真：

　　圖 1. 應在變壓器處測量總諧波失真 (THD)，而不是在負載處測量。
　　其中 Vn_rms 是第 n 次諧波的 RMS 電壓，Vfund_rms 是基頻的 RMS 電壓。沒有高次諧波的純正弦波形（如理想電壓源）的 THD 為 0%。THD 值大于零表示正弦波形已失真。THD 通常以百分比表示，例如 5% 或 50%?？梢詼y量電流和電壓的 THD。
　　電流諧波是由非線性負載引起的，例如那些吸收電流脈沖的負載。電壓諧波是由流過不同系統(tǒng)阻抗的諧波電流引起的。流過變壓器的電流會導致線圈兩端的電壓下降。當電流以脈沖形式流動時，電壓也將以脈沖形式流動。高電壓失真是一個問題，因為電壓失真會成為電機等線性負載的諧波載體。電壓諧波會在配電系統(tǒng)和連接到系統(tǒng)的負載中引起問題（額外的熱量）。
　　測量 THD
　　在對電路進行諧波故障排除時，應測量電壓 THD 和電流 THD。為獲得結(jié)果，電壓 THD 不應超過基頻的 5%，電流 THD 不應超過基頻的 20%。為了準確計算系統(tǒng)中的 THD，應在變壓器處而不是在產(chǎn)生諧波的負載處計算 THD（見圖 1）。在負載處測量 THD 可提供的 THD 讀數(shù)，因為整個系統(tǒng)尚未發(fā)生 THD 消除。
　　圖 1. 應在變壓器處測量總諧波失真 (THD)，而不是在負載處測量。
　　在滿載期間測量 THD 電流時，THD 約等于總需求失真 (TDD)?？傂枨笫д?(TDD) 是電流諧波與負載電流之比。在測試或排除系統(tǒng)故障時會進行 THD 測量。TDD 與 THD 不同，因為 TDD 參考的是隨時間推移的電流測量值。THD 僅在測量的特定時間對電源線上的電流進行測量。TDD 測量的目的是考慮 THD 相對較高但總負載相當?shù)偷那闆r。在這種情況下，TDD 相對較低，過熱現(xiàn)象被化。
　　功率因數(shù)
　　功率因數(shù)是電路或配電系統(tǒng)中有功功率與視在功率之比。任何交流電路都由有功功率、無功功率、諧波功率和視在功率（總功率）組成。有功功率是電機、燈和其他設備產(chǎn)生有用功所用的功率，單位為 W 或 kW。無功功率是電感器和電容器存儲和釋放的功率，單位為 VAR 或 kVAR。無功功率表現(xiàn)為電流和電壓波形之間的相移。諧波功率是因諧波失真而損失的功率，單位為 VA 或 kVA。視在功率是 VA 或 kVA，是有功功率、無功功率和諧波功率的矢量和。視在功率不是簡單的總和，而是矢量和。
　　位移功率因數(shù)是由于電流和電壓之間的相位位移而導致的有功功率與視在功率之比（見圖 2）。通常可以在電路或配電系統(tǒng)中添加電容器來校正位移功率因數(shù)。位移功率因數(shù)的計算方法如下：
　　PF = cos(θ)
　　在哪里
　　PF = 位移功率因數(shù)
　　θ = 電壓相位與電流相位之間的差值（相移），以度為單位。
　　注意：有時使用 DPF 或 PFD 代替 PF 來描述位移功率因數(shù)。

　　圖 2. 位移功率因數(shù)可用于計算負載實際可用的功率量。
　　諧波的存在使功率因數(shù)的討論變得復雜。失真功率因數(shù)是由于 THD 引起的有功功率與視在功率之比。不能將電容器添加到電路中以補償失真功率因數(shù)。電容器的阻抗隨頻率而減小。因此，電容器可以成為高頻諧波的吸收器。由電容器和電感器組成的特殊類型的變壓器或調(diào)諧諧波濾波器可用于校正失真功率因數(shù)。失真功率因數(shù)的計算方法如下：
　　$$P{{F}_{THD}}=\sqrt{\frac{1}{1+{{\left( THD \right)}^{2}}}}$$
　　在哪里
　　PF THD = 失真功率因數(shù)
　　THD = 總諧波失真
　　總功率因數(shù)是位移功率因數(shù)和失真功率因數(shù)的乘積，計算如下：
　　PF總功率= PF × PF總諧波失真
　　在哪里
　　PFT ot = 總功率因數(shù)
　　PF = 位移功率因數(shù)
　　PF THD = 失真功率因數(shù)
　　例如，當電壓和電流之間的位移為25°，且THD為49％（0.49）時，總功率因數(shù)是多少？位移功率因數(shù)計算如下：
　　PF = cos(θ)
　　PF = 余弦（25°）
　　PF = 0.906
　　畸變功率因數(shù)計算如下：
　　$$P{{F}_{THD}}=\sqrt{\frac{1}{1+{{\left( THD \right)}^{2}}}}=\sqrt{\frac{1}{1+{{\left( 0.49 \right)}^{2}}}}=\sqrt{0.8064}=0.898$$
　　總功率因數(shù)計算如下：
　　PF總功率= PF × PF總諧波失真
　　PF總計= 0.906 × 0.898
　　PF總分= 0.814
　　了解總功率因數(shù)很重要，因為它與視在功率有關。視在功率用于確定配電系統(tǒng)元件的大小。
　　電流波峰因數(shù)
　　電流波峰因數(shù)是波形的峰值除以波形的均方根值。電流波峰因數(shù)的目的是給出波形中發(fā)生多少失真的概念。電流波峰因數(shù)的計算方法如下：
　　$$CCF=\frac{{{I}_{peak}}}{{{I}_{rms}}}$$
　　在哪里
　　CCF = 電流波峰因數(shù)
　　I peak = 峰值（單位：A）
　　I rms = 均方根值（單位：A）
　　例如，一個完美的正弦波形的電流峰值是多少?在峰值為1的完美正弦波形中，有效值為0.707。
　　$$CCF=\frac{{{I}_{peak}}}{{{I}_{rms}}}=\frac{1}{0.707}=1.414$$
　　高電流波峰因數(shù)會導致電路和設備過熱。為計算機等數(shù)字設備供電的 120 V 電路中典型的失真電流波形的電流波峰因數(shù)可能約為 2 到 6（見圖 3）。一般而言，電流波峰因數(shù)較高的電路在高次諧波中所含的能量更多。
　　電源必須能夠以所需的電壓和電流提供電路所需的功率。典型的備用電源系統(tǒng)（例如計算機不間斷電源）能夠在滿載時提供 3 的電流峰值因數(shù)，但在較低負載時可以表現(xiàn)出更高的峰值因數(shù)。

　　圖3. 電流峰值因數(shù)比較