什麼是諧波及諧波的治理

前言
電力電子的發展對電能質量的要求越來越高，而電力電子設備的增加卻又導致電能質量日益惡化，引發的諧波污染、電壓波動、三相不平衡等電能質量問題日趨嚴重，直接困擾這企業的執行和發展，抑除電網污染。淨化電能質量成了企業和社會廣泛關注的課題。

諧波的存在和影響

（01）對供電系統中週期性非正弦電能質量進行傅里葉級數分析，除了得到與電網基波頻率相同的分量，還得到一系列大於電網基波頻率的分量，這部分電量稱爲諧波；他實際上是一種干擾量，使電網受到“污染”。向供用電網注入諧波電流或在供用電網上產生諧波電壓的電氣設備稱爲諧波源。在一些工業和商業的電力供應系統中，在額定負荷範圍內，有時發生補償電容器或者熔斷器頻繁發熱燒燬、一些測控元件或控制保護設備產生異常誤差或誤動作、負荷開關失控、生產工藝或產品質量不穩定等原因莫名的故障和事故，其實這些問題的最大起因就是諧波的存在。在供用電系統中，越來越多的負荷設備具有非線性負載和時變特性，他們作爲諧波源向電網注入諧波，嚴重影響供電網的電能質量，冶金行的電解、電鍍、中頻爐、電弧爐、電石爐，汽車船舶機械加工行業的焊接機、起重機、衝牀，礦山油田等能源行業的升降機、抽油機，交通運輸行業的吊車、電氣化鐵路，化工造紙行業的整流變頻電機以及廣泛於會展場館、小區、寫字樓的變頻空調，這些都屬於產生諧波的非線性負荷，當一個系統中非線性負荷相對於變壓器額定容量的百分比超過15%，諧波的影響就會明顯存在。

諧波的危害

（01）電機產生附加功率損耗和發熱，降低電機執行效率。縮短電機壽命。對繼電保護、自動控制裝置和計算機系統產生干擾和造成誤動作。對無功補償電容器引發諧振或諧波電流放大，導致電容器因過電流或過電壓而損壞，無功不能正常補償，功率因數偏低，加收很大比例的電力力調費。增加變壓器和電網的損耗，當發生諧振或放大現象時，損耗可達到相當大的程度，導致系統不能滿容量執行。降低系統的負荷利用率。造成電能計量的誤差，不僅增加電度表本身的誤差，諧波源負荷還從系統中吸收基波功率而向系統送出諧波功率，讓用戶多付電費。

（02）因此無論從保證電力系統的平穩執行還是保證用戶設備安全經濟的工作和人身安全來看，對諧波污染造成的危害加以治理抑除都是極爲迫切和勢在必得的。

治理辦法

（01）無源濾波器（LBFC)本產品採用智能無功控制技術來實現濾波補償回路的自動控制投切。濾波補償回路由濾波電容器和濾波電抗器組成，對諧波形成低阻抗，讓諧波流入濾波器；同時在基波產生無功功率進行補償；從而達到諧波治理和補償無功提高功率因數的雙重效果。該裝置是針對用戶配電系統實際情況而專門設計的，廣泛應用於電網中非線性負荷的領域，如整流、變頻調速、中頻加熱、冶金電解、化學電解、光伏產業等電力電子設備的工業領域；電氣化鐵道、地下鐵道、無規電車等交通領域；廣播、郵政、通訊、對諧波干擾敏感的IT產業領域；以及對電能質量要求嚴格的會展中心、商業大廈等場所。

（02）有源濾波器（LBAPF）LBAPF系列綜合負載通用型有源濾波器，具有濾除2～25次各次諧波功能,它能夠有效解決傳統有源濾波器存在元件多、體積大、調試複雜、設計繁瑣和濾波特性不好等缺點。針對存在較多綜合負載的系統，能夠同時滿足低通、高通、帶通、帶阻等多種濾波形式,具有較高的性價比、實用價值和濾波效果。非常適合綜合負載類系統的濾波。