谐波会损坏敏感的电子设备、干扰通信设备以及测量设备上的错误读数。它们还会使断路器跳闸、熔断保险丝和损坏电容器，并导致变压器、电缆、电动机、发电机和电容器过热，浪费能源并缩短其寿命。
除了VSD之外，谐波还可能来自 EC(电子换向)电机、LED 或荧光灯、手机充电器、计算机、不间断电源 (UPS) 和 Wi-Fi 路由器等设备。它们是由设计中电力电子元件的不断开关引起的。
谐波的影响用总谐波失真 (THD) 来衡量。这是 RMS(均方根)谐波含量与基频的 RMS 值之比。在不存在电压或电流谐波的情况下，THD 为 0%。随着谐波电平的增加，THD 值增加。 THDi 是电流的总谐波失真。
THDi 越高，电力网络中的损耗就越高——例如，40% 的 THDi 会导致比没有谐波的网络高 16% 的损耗。这意味着能源成本增加。并且它还需要调整电气系统的大小以承载过量电流。
单个 4 千瓦 (kW) 驱动器，即使使用 100% THDi，也不总是会导致整个网络出现问题。但重要的是要考虑来自多个驱动器的谐波失真的累积影响。
解决由谐波损耗引起的过热的一种方法是加大关键电气设备的尺寸，例如变压器、发电机和电缆。这通常是昂贵的，而且通常是无效的。相反，最好使用首先不会引起谐波的设备。这就是建筑开发商采用新一代 ULH 驱动器的原因。
与传统驱动器相比，谐波含量降低了 95%，这导致典型的 THDi 为 3%。相比之下，使用外部无源滤波器时，典型的总谐波失真介于 5% 到 10% 之间。此外，由于降低了过热风险，因此无需加大设备尺寸。
谐波还会影响功率因数 (PF)，它描述了建筑物使用其电力的效率。真正的功率因数必须考虑两个因素。它们是位移功率因数(也称为 cosφ) - 与无功功率有关，以及失真功率因数 - 与谐波有关。在好的情况下，网络将具有统一的 PF。
在某些情况下，公用事业公司会对功率因数较差的建筑物征收罚款。将标准 VSD 与电机一起使用将提高其位移功率因数，但会增加由于驱动整流器引起的失真。由于 ULH 驱动器可减 轻谐波，因此它们对失真功率因数有积极影响。它们还补偿无功功率以提高位移功率因数。
我们已经看到，部署 ULH 驱动器减少了对超大关键电气资产的需求。相反，它们可以被优化以更紧密地匹配实际负载。这种“大小合适”的效果会影响到建筑物的资本成本。例如，与标准 VSD 相比，电缆的尺寸可能减少约 10%。此外，配电变压器的尺寸可能会减少 20%，发电机的尺寸可能会减少 50%，开关设备和断路器的尺寸可能会减少 10-30%。
当智能建筑的设计者和运营商采取适当措施解决电网中的谐波问题时，他们很快就会获得积极的投资回报。这体现在提高可靠性、延长设备寿命、降低能源费用和降低资本成本方面。
5G 吸引了相当多的关注，但目前它不是许多智能设备使用的主要技术，而且部署成本高且技术上具有挑战性。这并不是说 5G 不会在未来更复杂的部署中发挥重要作用，尤其是在高带宽连接方面。然而，相对于其他技术，它是耗电的，并且大多数边缘设备往往位于电力非常宝贵的地方，并且应用程序需要相对较低的数据速率来执行其功能。
智慧城市将需要可扩展的网络，这些网络部署了多种经济高效的技术，可以促进本地数据处理以支持实时应用程序，并在远程数据中心内集中整理数据。
边缘技术正是这样做的。边缘处理器从位于城市关键基础设施内的多个传感器收集数据。这可能是办公室、变电站或运输系统，以及更广泛的工业和国防环境，然后他们汇总不同的信息并迅速将其吸收为有用的见解和有价值的内容。然后可以将这些见解作为一项行动传播给关键利益相关者，以提醒或更好地通知接收者，或控制并允许自动化事件。
这就是我们所说的“智能”，也是智慧城市开发商必须优先考虑边缘技术的原因——没有边缘设备，智慧城市将无法按要求运行。许多人已经在寻求第三方专家为核心基础设施提供边缘，将这些不同的、结构化和非结构化数据整合在一起，并为用户提供对高价值内容的访问。
许多智能系统需要实时验证和吸收数据才能使其具有相关性。这带来了一个问题，因为它要求每个公民都同意收集和共享他们的数据，而这反过来又需要信任。这意味着数据的收集及其用于影响智慧城市的关键决策，需要仔细考虑。
然而，公民经常担心被“跟踪”——在隐私和安全是我们每个人面临的最大挑战之一的世界里，这种想法很难根除。克服它需要我们在任何智慧城市发展中建立一个全面的数据隐私和安全策略，然后地方政府负责教育个人和社会如何存储他们的数据、谁可以访问以及如何使用这些数据。
此类策略需要仔细考虑，因为任何损害公众信任的错误都可能影响智慧城市的成功。 NHS COVID-19 应用程序就是一个很好的例子——一旦人们对该应用程序缺乏信任，数以千计的人只需要几天时间就将其删除。一旦发生这种情况，它收集的数据就变得不那么有意义和代表性了。
议会自然会拥有洪水预警系统等技术，并保留对智能和综合交通系统等其他部署的责任。后者也将受到蓝光服务的严重影响，需要能够覆盖红灯以确保其在处理紧急情况时取得进展。私营企业和公用事业公司也将在智能基础设施方面发挥越来越大的作用，因为他们希望预测人流量、电动汽车充电要求和电力需求。因此，为了获得真正的“智能”体验，公共企业和当局收集的数据需要向所有人提供。
最重要的是，当代技术的生命周期不适合长期基础设施投资，而且由于创新的无情步伐，其寿命难以预测。在某个阶段，所有智能技术都需要维护、更新和更换——但这需要从某个地方获得资金。因此，需要对这些升级的责任和资金进行大讨论。
最近的智慧城市进步非常令人兴奋，我们的城镇已经部署了大量的智能应用程序。但真正的智慧城市是无缝运行的城市，实时使用共享数据，为消费者和供应商提供信息、预测和控制结果。我们还没有到那个阶段。
首先，我们需要克服一些关键障碍，包括优先考虑正确的技术、对社会进行安全和隐私教育以及就智能基础设施的所有权达成一致。这样做将使收集和汇总数据变得更加容易，并实现我们创造有价值商品——洞察力的目标。这些见解对于提高政府、国防、公用事业和企业未来如何运营和提供服务的运营效率和准确性至关重要，使智慧城市成为绝对值得追求的愿景。
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然而，公民经常担心被“跟踪”——在隐私和安全是我们每个人面临的最大挑战之一的世界里，这种想法很难根除。克服它需要我们在任何智慧城市发展中建立一个全面的数据隐私和安全策略，然后地方政府负责教育个人和社会如何存储他们的数据、谁可以访问以及如何使用这些数据。
此类策略需要仔细考虑，因为任何损害公众信任的错误都可能影响智慧城市的成功。 NHS COVID-19 应用程序就是一个很好的例子——一旦人们对该应用程序缺乏信任，数以千计的人只需要几天时间就将其删除。一旦发生这种情况，它收集的数据就变得不那么有意义和代表性了。
议会自然会拥有洪水预警系统等技术，并保留对智能和综合交通系统等其他部署的责任。后者也将受到蓝光服务的严重影响，需要能够覆盖红灯以确保其在处理紧急情况时取得进展。私营企业和公用事业公司也将在智能基础设施方面发挥越来越大的作用，因为他们希望预测人流量、电动汽车充电要求和电力需求。因此，为了获得真正的“智能”体验，公共企业和当局收集的数据需要向所有人提供。
最重要的是，当代技术的生命周期不适合长期基础设施投资，而且由于创新的无情步伐，其寿命难以预测。在某个阶段，所有智能技术都需要维护、更新和更换——但这需要从某个地方获得资金。因此，需要对这些升级的责任和资金进行大讨论。
最近的智慧城市进步非常令人兴奋，我们的城镇已经部署了大量的智能应用程序。但真正的智慧城市是无缝运行的城市，实时使用共享数据，为消费者和供应商提供信息、预测和控制结果。我们还没有到那个阶段。
首先，我们需要克服一些关键障碍，包括优先考虑正确的技术、对社会进行安全和隐私教育以及就智能基础设施的所有权达成一致。这样做将使收集和汇总数据变得更加容易，并实现我们创造有价值商品——洞察力的目标。这些见解对于提高政府、国防、公用事业和企业未来如何运营和提供服务的运营效率和准确性至关重要，使智慧城市成为绝对值得追求的愿景。
