（国网天府新区供电公司 四川成都 610000）
摘要：当代，国民经济飞速发展，电网发展的发展水平也排在世界前列。电力负载质也发生了翻天覆地的变化，其中一些问题也就应运而生，尤其电网系统阻抗偏高，从而产生谐波更为严重。谐波对电网的损害是各个方面的，由于我国配电网采用的是绝缘系统，当一旦发生单相接地故障的情况时，就极容易引发电压互感器谐波谐振过电压，从而造成故障或者是绝缘击穿中断供电的情况发生，供电的安全性以及可靠性也就下降，给供电企业和用电用户造成一定的损失。电网发展到今天谐波治理的措施实施的尤显突出，也是当今供电企业必须解决的问题。
关键词：谐波治理；供电质量；效果
一、谐波治理的概述
谐波治理的意思是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，一般称为高次谐波，而基波是指其频率与工频相同的分量。高次谐波的干扰是当前电力系统中影响电能质量的值得重视的问题，期待采取相应的对策。
二、谐波的产生原因
近年来，电力网中非线性负载的日益增大是国家普遍的趋势，一些非线性负载导致电网严重污染，供电质量明显下降，从而引起供电以及用电设备发生故障，严重会引发火灾事故等。
1、电源自身谐波。谐波和电网是共同存在的，因为制造工艺的原因，电枢表面的磁感应强度分布有些偏离正弦波，从而就使产生的电流也会偏离正弦，这部分谐波分量会在多路供电时对企业电网产生一定的影响。电力变压器因为其磁化曲线的非线性的原因也会产生少量谐波。
2、非线性负载原因。谐波产生的根本原因是非线性负载的原因。当电流流经非线性负载时，与同时增加电压不呈线性关系，这也就产生非正弦电流，从而产生谐波。
（1）当今科技的进步与飞速发展，晶闸管整流在不间断电流方面的应用越来越广泛，从而给电网形成了大量的谐波。根据电力系统中的供电电压来讲，大致上可以认定其波形基本上是正弦波，由于晶闸管整流装置采用移相控制方法，利用电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下恰恰是周期性的非正弦波，根据任何重复的波形都可以分解为含有基波频率以及一系列为基波倍数谐波的正弦波分量，在电网电流中具有大量的谐波。整流装置中所产生的谐波是电网最大的谐波源。整流装置在电源中吸收高次谐波电流，电流在电源回路会引起压降，从而使整个电网都含有高次谐波成分。
（2）变频器也是谐波污染的重要的原因。变频调速在电力企业应用方面是比较的普遍，变频器是把工频电变换成各种频率的交流电，从而达到实现电机的变速运行的目标。其中利用控制电路从而完成对主电路的控制，整流电路把交流电转变成直流电，直流中间电路对整流电路的输出直流电压进行平滑滤波，逆变电路将直流电再转变成交流电。因为变频器使用了非线性的晶闸管，从而供电电源也就形成了一个典型的非线性负载。变频装置采用了相位控制，利用脉动的方式从电网中吸收电流，脉动电流导致电网电压变形进而使其含有谐波成份。
（3）软启动器造成谐波污染。软启动器采用三对反并联的晶闸管的方式从而实现交流调压，因为晶闸管是非线性器件，所以在使用过程中也产生大量的谐波，从而对设备的稳步运行及电网造成了影响和一系列的危害。
（4）照明系统产生谐波。目前电力企业广泛使用的荧光灯、节能灯等都属于非线性负载，虽说能节能，不过在节能的同时也给电网带来了大量的谐波进而带来了一些危害。
三、谐波的危害
电源的污染会对用电设备造成一定的危害，由于输、供电和用电设备的额外附加损耗的原因从而使设备的温度过高，谐波电流使输电线路的电能损耗也就相应增加。当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振范围之内时，输电线路和电力电缆线路也会造成绝缘击穿，
1、造成干扰通讯设备正常工作以及造成数据丢失或死机的故障。进而影响无线电发射系统和核磁共振等设备的工作性能造成噪声干扰和图像紊乱。
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2、会造成电气设备过热，从而使绝缘能力加速老化，使用寿命大大缩短，甚至发生故障或烧毁，影响工作与电力企业效益，导致供电系统功率损耗增大。
3、谐波与电力系统中基波叠加，造成波形的畸变，畸变的程度与谐波电流的频率和幅值有着密不可分的联系。非线性负载产生的脉冲型电流，而不是相对平整的正弦波电流，这种脉冲中的谐波电流引起电网电压畸变，形成谐波分量，从而导致与电网相联的其它负载产生更多的谐波电流。我们称“谐波”的存在是一种电力“污染”，既然是污染，那就要进行排污工作，从某种意义上说，这也算是一种环保工作，过滤掉谐波对电网的干扰问题，最大程度上净化电网，大大提高供电网络的质量以及电力企业的效益。
四、谐波治理的措施
1、电力消费的趋势是高效率用电和高质量用电密切结合。从而进行谐波治理以此来提高电力品质。
2、节能。谐波治理是个多方面结合的治理过程，一方面要从源头抓起，设备要加强设备管理，从根源上防止谐波的形成，另一方面是提高相关人员的认识和重视，积极进行谐波治理措施，从而防止灾害的产生。目前国内一些企业已经开始重视谐波的污染，进而取得了节能减排和提高电网高质量与高效益的双重效果和影响。
3、解决电力电子装置和其它谐波源污染问题
（1）是对电力电子设备本身进行更新改造，改进整流设备装置，采用多相脉冲整流从根源上使其不产生谐波，因为其电流电压同相位，称高功率因数整流器或高功率因数变流器。因为谐波补偿装置一方面可以补偿谐波，另一方面又可以提高电网的功率因数，尤其是结构简单，所以一直广泛大面积被使用。其缺点是只能补偿固定频率的谐波，补偿特性也受电网感抗的局限性，补偿效果也不是特别理想，但仍是补偿谐波的主要方式和措施。
（2）是装设谐波的补偿装置，也就是采用LC组成的无源调谐滤波器；
4、当前，谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。基本原理就是是实时监测电网中电流，迅速做分离出谐波电流分量的工作，再发出控制指令，分析实时产生大小相等方向相反的补偿电流从而快速注入电网中，实现瞬时滤除谐波电流。这种滤波器能对幅度值和频率值都变化的谐波电流实施了跟踪补偿，其稳步运行过程当中一点也不受系统的影响，也不会产生谐波变大的问题，与此同时，可补偿无功功率。
5、提高功率因数是一种较先进的谐波抑制技术。但由于其本身造价非常高，从而只适用于小容量谐波补偿措施。
结语：我近年来，国民经济以及用电量不断变化，无形中增加了电力系统的非线性电荷，系统中频发大容量启动现象十分普遍。此类非线性用电现象会导致谐波电流大量产生，如果增加供电系统压力，从而还会产生很大的干扰作用，谐波污染已经受到全世界的密切关注。电力企业与系统应当实施更加有效的谐波治理设备从根本上控制谐波污染问题，从而维持供电系统运行的可靠性、安全性，进而降低电能浪费的问题，提升电网功率因数以及提高用电设备效率与电力企业的效益。
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作者简介：
廖亮亮(1985—)男，汉族，硕士，工程师，主要从事继电保护、直流系统、电压无功以及电能质量方面工作。
论文作者:廖亮亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
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