（云南电网有限责任公司文山供电局 663000）
摘要：电力系统谐波问题是电力发展中的重要技术难点。谐波的产生带来了众多危害，谐波降低了系统容量，加速了设备老化，危害了生产安全，浪费了电能。谐波治理方案一直都处于技术革新中，谐波治理中采用滤波技术能够从很大程度上减少和降低谐波的危害。滤波技术中包括无源滤波和有源滤波，按照谐波滤除的原则安装设置，通过滤除装置有效抑制谐波。本文以谐波技术的滤波技术为研究核心，分析阐述了谐波产生的原因和危害，提出了滤波技术的要点和具体实施方案。
关键词：无源滤波；有源滤波；被动型；主动型
前言
经济和社会的快速发展促进了电力系统的不断进步，我国智能化电网近年来取得了重要的突破。电网设计引进了国内外先进的技术，供电设施和供电质量都获得了多方面的提升。在供电网运行中，谐波问题是影响供电质量的重要因素。对谐波进行有效治理能够从根本上提高电能质量，从很大程度上提高设备的使用率。供电设备产生谐波会造成多方面的危害，有效抑制谐波提高供电质量是电力系统发展过程中的重点任务。滤波技术应用是抑制谐波的有效方式，采用滤波技术能够在很大程度上解决谐波的问题。
一、谐波的产生和主要危害
谐波这一概念，以前只是在物理学和数学上能够看到。但是，目前谐波在电力系统中已经变得耳熟能详。在电力系统中谐波概念和数学和物理学上的概念会有一些区别。谐波产生的是有一定原因的，主要就是因为正弦电压加压于非线性负载，从而导致基波电流发生畸变，这个时候便使得谐波产。谐波产生带来了较大的危害，降低了系统容量，加速了设备老化，缩短了设备使用寿命，有些会造成设备的损害。谐波对电力生产安全稳定产生威胁，谐波产生浪费了很大一部分电能。谐波产生的危害并不是仅仅是一方面的，它是多方面的，谐波不仅能够降低电能生产传输和利用效率，谐波还会加速相关设备的老化。谐波产生以后，电路系统会发生故障甚至烧毁。在电力企业运行过程中，谐波的治理工作占据了重要的位置。谐波不经治理无法自然消除，大量谐波电压电流在电网中导致了线路损耗增加，供电可靠性降低，变压器电容器等设备磁滞及涡流损耗增加，使绝缘材料承受力增大且不存在，容易引发供电事故。如不加以治理就会引发输变配电事故发生。谐波存在对旋转的发动机，电动机会产生电子绕组，降低输电和用电设备的效率，引发恶性事故。谐波容易引起线路点短路测量仪计量装置产生误差，断路器的能力降低，发生短路，降低产品的整体质量，特别是在智能电网中谐波存在，使通信系统正常工作受到干扰，信号传输质量降低，甚至有时候会破坏信号的正常传输。谐波治理是电力生产中一项重要任务。
二、滤波技术要点
（一）无源滤波滤除装置技术
无源滤波器使用的成本相对比较低，电感器和电容器是无源滤波器的主要构成部分。因为无源滤波器使用相对低，其得到较为广泛的应用。无源滤波器还分为两种滤波器，一种是并联滤波器，一种是串联滤波器。因为无源并联滤波器主要是针对一种频率的谐波。要想滤除不同频率谐波就要根据具体情况，采用一组或者多组滤波器。多组滤波器结构复杂，成本高，采用无缘并联滤波器对谐波阻抗很低，具有良好的效果。并联滤波器安装前后对比发现，在滤波器安装以后系统对于谐波的影响较大，谐波电流变小。没安装滤波器之前滤波的谐波数值较大。无源串联滤波器采用的是电感和电容串联而成的LC串联滤波器（见图1），对于一些较低的串联谐振点有着很好的阻扰效果。串联滤波器可以连接在电源和负荷之间，运用双重作用来抑制谐波。对于谐波的滤除谐波主要还是由电感来进行完成，当电感越大的时候，这个时候滤除效果就越好。但是，电感大价格也相对较高，产生的损耗也大，从成本上考虑，电感越小越好，因此，在电容器的选择中要选择电感的匝数，根据电感加速来匹配配电系统应用。
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图1、LC滤波器
（二）有源滤波滤除装置技术
无源滤波装置为有源滤波滤除装置的产生奠定了一定的基础，和无源滤波装置相对，有缘滤波有着比较大的优势，其可以对电网元件实现适时补偿增加，而且其滤波效果相对也比较好。有源滤波受电力元件的耐压，额定电流发展的限制。和和无源滤波装置相比，有源滤波装置成本相对会高很多，而且其装置相对比较复杂。目前有源滤波装置技术已经运用到计算机控制系统的供电系统当中，比如现代的写字楼以及工厂等一些现代化建筑都可以运用有源滤波装置技术。
三、谐波滤波技术的具体应用
（一）被动型谐波抑制技术应用
被动型谐波抑制技术采用的是无源滤波器操作，无源滤波器结构简单，设备投资较少，运行可靠，在应用过程中可以根据系统的情况进行并联或者串联的设计。相对而言，无源滤波器有很大的优点，其有很强的的自适应功能，可以在很大程度实现对谐波进行跟踪补偿变化，从而实现动态补偿。补偿谐波时所需的储能原件不大，对补偿对象的变化有很快的反应，具体应用过程中根据装置输出高次谐波电流的情况减轻负荷。例如电流经过就会发出指令，信号可以反映出电路的基本情况。无源滤波器功能丰富，结合了串联和并联的优点，当电源谐波电压传入负载器时，可以通过滤波器阻止负载中的谐波电流污染电网，同时，对细胞电流进行检测，检测的方法有负载电流检测和电源电流检测。负载电流检测方法是目前在工程实践比较常用的方法，对于源滤波器，其还有一些问题需要进一步进行解决，让其补偿容量能够增加，尽最大的可能做到降低成本和减少损耗。
（二）主动型谐波抑制
目前，整流器的多重化是主动型谐波抑制最常见的一种方法之一。变流器减少谐波采用的是多重化技术，是由多个方波叠加消除较低的谐波方法，可以得到接近正弦波的波形。在具体应用中，开关器件实施的是全过程控制，这是电路的优点，输入电流可控制为正弦波和电压相同，采用滤波器输出电压也可以为正弦波输出频率，不受电网频率的限制。现代化电网电路较为复杂，每个电路至少有8个全控制器件，每一个器件的内部结构包含着自身的因素，控制起来较为复杂。当合理的采用主动型谐波抑制方案的时候，再加上对较大功率的电子装置的科学运用便能够起到对高次谐波很好的抑制效果。例如变压器是低压系统，谐波源的负载变压器绕组接线时高压侧不能通过三次谐波电流，在滤波器装置上可以采用有效降低谐波干扰的方式，安装滤波器可以使接线变压器的高压和接线绕组产生三次环流，有效降低铁损和铜耗。
结语
现代化的供电系统既要求系统能够保持稳定性，又要求供电质量可以达到一定的新标准。在我国智能电网建设过程中，供电系统的稳定性和健康性决定了电能质量的整体效率。我国在抑制谐波的方式方法上采用了无功补偿的策略，也采用了滤波技术进行操作，滤波的技术操作有利于谐波治理达到良好的效果。当电网设备产生影响时滤波技术的应用可以有效抑制谐波发生，电子系统要想获得长足的进步就要求在技术上进行提升，也要求在具体实施方案上能够根据电网的实际情况进行操作。立足现实引进技术，突出供电系统的更新换代，实现供电质量的效能提升。
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