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摘要：现阶段，科学技术的发展迅速，随着分布式能源的迅速发展，高压直流输电（HVDC）也越来越得到重视，本文针对不同种类的谐波治理方式，基于Psim仿真软件对进行仿真研究，探究各种谐波治理方案的效果以及优缺点，为实际应用提供基础。
关键词：谐波治理；高压直流；输电仿真
引言
谐波，指在一个周期的电气量正弦波分量中，谐波的频率为整倍数的基波频率，在电力系统中，谐波指的是稳态工频的整数倍波形，但由于电网暂态的变化，或各种干扰、故障灯引起的欠压及过压的现象都不再谐波的范畴内。谐波与次谐波有着本质上的区别。谐波主要是由于谐波电流源而产生的，当非线性的设备受到正弦基波的电压施加时，非线性设备吸收了与施加电压不符的电流，导致了电流畸变，又因为电网和负荷是相连接的，所以谐波的电流会注入电网中，使非线性设备变成了电力系统中的谐波源（harmonicsource）。在电力系统中，谐波源可大致的分为：含电弧与铁磁的非线性设备以及含半导体的非线性元件。国际上，从60年代便开始对电力的谐波问题进行分析与研究，但由于当时的电子技术不发达，因此只对高压直流中输电技术的变流器引起电力谐波的问题进行了分析。在70年代后，随着经济的发展，电子技术也得到了快速的发展与广泛的应用，这也是谐波在电力中所造成的危害也更加严重，因此，电力的谐波问题引起了各个国家高度的重视，并制定了谐波的标准，我国在90年代开始对公网中的谐波电压及谐波电流制定了标准，规定了谐波的限制值。
1电力计量中电力谐波的影响
1.1电子式电能表方面
电子式电能表不会受到谐波频率所造成的磁性影响，其内部构造对于电路的要求较小，但是当谐波频率炒货1kHz时，谐波频率所造成的影响就会难以忽视，所以在应用电子式电能表计算总电量时需要将1kHz以内的谐波频率所产生的电能加上，即E=E1+ΣEn。从谐波对于两种电能表所造成的影响方式可知，我们在具体的使用两种电能表的过程中，其实都有条件将谐波功率计算在内，分别进行增加或减去谐波的电能En，在一定的频率范围内，通过这种方式计算的E却是为实际意义上的非线性负载消耗值，我们面对的最大问题在于，谐波功率为负值，我们所通过计算得到的电能结果是比实际要小的，而非线性负载产生的谐波作用于电网当中，不仅不会产生正面的影响，反而会对整个电网中一部分电路、电压造成影响，破坏电网整体的稳定性，造成更大的谐波影响，所以用户在这种情况是处于有利地位而忽视谐波造成的整体影响，因此要对电能计量的方式进行改变。
1.2电磁感应电能表
电磁感应电能表是较为常见的一类电能表。在基波或高次谐波电压和电流存在的环境中，电磁感应电能表内部的电压线阻抗会发生一定程度的变化，某些情况下，旋转圆盘的状态也会发生变化，从而导致电能表中的电流与电压的磁通发生相应的变化，以上的各类变化将直接致使电能表产生误差。谐波与基波的存在形式是相互叠加的，如果波形发生畸变，磁通无法随着波形的变化而发生相应的线性变化。畸变的电流电压如果通过了电能表内部的电磁元件，则电能表平均功率与电磁转矩无法形成正比，意味着正弦电压电流无法與不同频率中出现的电磁转矩进行叠加，这就导致了计量误差的产生。
2谐波对高压输电线路的危害
2.1当谐波发生时，可能引起网络并联谐振过电压，在这种情况下，则会影响到电网用电设备的绝缘，严重的可以导致绝缘被击穿，从而使设备无法正常运行。2.2在谐波影响下，可能导致系统中的控制、保护和检测装置受到较大的影响，特别是那些依靠相位和频率原理来进行工作的装置，出现保护误动作的可能性增加。2.3导致公用电网中电力设备的损耗增加，从而使发电、输电和用电设备的效率降低。2.4当畸形电流波形出现时，会导致线路出现过热的情况，如果温度超过线路所能承受的最大值时，则会导致火灾的发生。
2.5表电电容器等一些具有容性的电气设备在受到谐波影响时可能会发生爆炸和着火的现象，同时一些电缆等具有容性的电气材料也会有过热或是损坏的情况发生。2.6加速电介质的老化速度，缩短绝缘的寿命。2.7当谐波产生时，邻近的通讯设备及平行线路都会受到不同程度的干扰。2.8使接入电网运行的晶闸管不能及时关断，可能造成晶闸管短路而烧毁。2.9谐波会引起电网谐振，可能将谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统构成重大威胁，特别是对电容器和与之串联的电抗器，电网谐振常会使之烧毁。
3基于谐波治理的高压直流输电仿真
3.1加强对谐波的管理
在对电网中谐波问题得防治工作，这不仅是电力部门本身的工作，也需要电力用户对电力部门进行高度的配合。在对电网谐波的问题防治的工作，是一项需要长期坚持下去的艰巨工作，因此就需要在电网中各个方面都行动，加强电网的治理力度，保证电网供电质量，并提高电能利用效率，也需要在日常生活中，加大电网谐波对高压输电线路造成危害问题得宣传，是电力用户对谐波有一定的了解，并掌握对谐波的简单处理措施，可以在日常用电中有所注意，进一步加强谐波的防治力度，这样对提高电网部门供电的质量有很大的帮助。同时可以增加电能的综合利用率，并有效的防治电磁污染，达到延长电力设备寿命的目的。
3.2重视谐波的危害
无论是电力部位还是电力用户都应该对谐波所产生的危害有一定的意义，这样才能有效的加强对谐波的治理，从而保证电网的安全运行。谐波产生都有一定的位置和原因，所以电力部门在自己所辖的配电网进行测量时，要进么系统的分析，从而准确的确定出谐波产生的原因及具体位置，从而为治理谐波提供有力的基础材料，在测量过程中，对于产生谐波较大的区域，则应长期的设置观测点，从而获得可靠的数据。电力客户也要在平时对电力部门所提供的电力是否满足要求进行有效的监督，并协助电力部门对自己所用使用的用电设备所产生的谐波是否超标进行测量，从而明确谐波的处理措施。
3.3采用合理方式对输电线路进行谐波治理
谐波抑制的传统方法就是采用LC滤波器，LC滤波器也称为无源滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，除起到滤波的作用外，又可以补偿无功功率，而且结构简单，所以在电力系统中一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振。导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。此外，它只能补偿固定频率的谐波，补偿效果不好。当前，谐波抑制的发展趋势是采用有源电力滤波器，有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电力电子装置。它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用克服了LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法中的缺点。
结语
对于无源滤波器，相比较并联电容器，虽然单调谐滤波方式没有前者滤波效果明显，但是也起到了抑制谐波的效果，而且，由于并联电容器需要的电容值较大，造价高，在实际应用中两种谐波抑制方式各有千秋。对于增加脉波数对于谐波进行抑制效果很好，能够净化输出电流和输出电压。
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