Для описания воздействия преобразователя на питающую сеть используется понятие коэффициента мощности:

, (2.1)

где:  - потребляемая преобразователем активная мощность;

 - полная мощность преобразователя, где N-число фаз;

 - для одной фазы или однофазного преобразователя;

- действующее значение первичного напряжения;

- действующее значение первичного тока;

- действующее значение первой гармоники тока ( φ - угол сдвига между первой гармоникой напряжения и первой гармоникой тока) ;

- действующее значение тока высших гармоник( k –номер гармоники тока) ;

φ – угол сдвига фаз между синусоидальным напряжением и первой гармоникой тока.

Первичный ток:

         (2.2)

Если первичное напряжение синусоидальное , тогда:

полная мощность

  (2.3),

где:  - реактивная мощность, вызванная протеканием в сети активной составляющей полного тока,

 - реактивная мощность, вызванная протеканием в сети реактивной составляющей полного тока,

 - мощность искажения, вызванная протеканием в сети токов высших гармоник.

Активная мощность

       (2.4)

где  - мгновенное значение угла, - круговая частота,  - частота сети,  - номер высшей гармоники тока.

Мгновенное значение активной мощности всегда постоянный знак, поскольку ток и напряжения совпадают по фазе.

Средняя за период мощность, обусловленная реактивной составляющей, т.к. фазовый сдвиг между током и напряжением составляет 90⁰.

Средняя за период мощность, обусловленная реактивной составляющей тока и высшими гармониками тока равна нулю, т.к. частоты гармоник и первичного напряжения не совпадают.

Коэффициент искажения тока определяется выражением

 , (2.5)

Определяемый ГОСТ коэффициент искажения синусоидальности кривой потребляемого тока K_I, связан с коэффициентом искажения тока зависимостью 

. 

Соответственно можно записать выражение для активной мощности в виде

(2.6)

и коэффициент мощности     .  (2.7)

Реактивная мощность . (2.8)

Мощность искажения . (2.9) 

На рис.2.1 показаны временные диаграммы мгновенных значений полного тока активной составляющей 1-ой гармоники тока, реактивной составляющей 1-ой гармоники тока, тока высших гармоник и соответственно мгновенных значений полной мощности s(t) активной мощности p(t), реактивной мощности q(t) и мощности искажения T(t).

Рис.2.1

Среди показателей качества электроэнергии стандартом ГОСТ 13109-97 определены два параметра, характеризующие степень искажения формы синусоиды сетевого напряжения:

1 – коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения K_U

, (2.10)

где:

U₁ – действующее значение междуфазного (фазного) напряжения 1-ой гармоники (основной частоты);

U _n – действующее значение междуфазного (фазного) напряжения высшей гармоники кратной по частоте основной гармонике;

 – действующее значение высших гармоник

(при определении коэффициента искажения синусоидальности KU стандарт предписывает учитывать гармоники только от 2-ой до 40-й и не учитывать гармоники, уровень которых менее 0,1 %);

Другие названия K_U – «коэффициент гармоник», «коэффициент нелинейных искажений», THD (Total Harmonic Distortion – коэффициент суммарных гармонических искажений).