隨著非線性負(fù)載（變頻器、中頻爐、UPS、開(kāi)關(guān)電源等）的廣泛應(yīng)用，諧波問(wèn)題日益突出，諧波治理成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)維護(hù)中不可缺少的內(nèi)容。制定一個(gè)科學(xué)合理的諧波治理方案是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

諧波治理是電能質(zhì)量控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容，諧波治理就是減小負(fù)載向電網(wǎng)注入的諧波電流。

諧波治理主要有三個(gè)目的：

1.預(yù)防或解決諧波導(dǎo)致的某些危害，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行；

2.要滿足電力公司提出的諧波電流發(fā)射限制要求；

3.使設(shè)備的諧波電流發(fā)射滿足特定標(biāo)準(zhǔn)，例如GB17625的要求。

諧波治理的目的不同，所采取的技術(shù)方案也不同。針對(duì)一個(gè)諧波問(wèn)題，往往可以提出幾個(gè)方案，但是會(huì)有一個(gè)方案具有*高性價(jià)比，也就是既能夠達(dá)到預(yù)定的目的，又具有*低的成本。

無(wú)論諧波治理的*終目的是什么，其本質(zhì)就是減小負(fù)載（可能是一組負(fù)載）向電網(wǎng)注入的諧波電流，也就是使電流波形盡量畸變小。因?yàn)橹C波電流是諧波問(wèn)題的根源，雖然在有些場(chǎng)合諧波治理的目標(biāo)是保證電網(wǎng)的電壓畸變率滿足特定數(shù)值，但是*終仍然落實(shí)到諧波電流的控制上。只不過(guò)，針對(duì)不同的目的，控制諧波電流的位置不同。下面通過(guò)幾個(gè)例子說(shuō)明這層意思。

例一：如果中頻爐工作時(shí)，對(duì)鄰近的儀表形成干擾，諧波電流的控制點(diǎn)就要選擇在中頻爐的電源入線處，防止中頻爐的諧波電流通過(guò)電源線發(fā)射到電網(wǎng)上，對(duì)鄰近的設(shè)備形成干擾。

例二：電網(wǎng)的負(fù)荷大部分是變頻器（非線性負(fù)載），導(dǎo)致保護(hù)器誤動(dòng)作（意外跳閘），諧波電流的控制點(diǎn)就應(yīng)該選擇在保護(hù)器的下游，而不是保護(hù)器的上游。

例三：工廠進(jìn)行電機(jī)節(jié)電改造，安裝了一些變頻器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償柜頻繁燒毀，這時(shí)需要在無(wú)功補(bǔ)償柜的下游進(jìn)行諧波治理。

例四：中頻爐工作時(shí)，電纜發(fā)熱、振動(dòng)嚴(yán)重，這時(shí)與例一的情況相同，在中頻爐的電源入口處進(jìn)行治理。

圖1諧波治理的本質(zhì)減小電流的畸變率

電網(wǎng)的諧波限制標(biāo)準(zhǔn)GB14549標(biāo)準(zhǔn)

這是針對(duì)電網(wǎng)提出的諧波限制標(biāo)準(zhǔn)。主要是電力公司使用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)企業(yè)接入電網(wǎng)的位置的諧波電流和諧波電壓進(jìn)行了限制。

無(wú)論什么情況，諧波治理的*佳位置是在非線性負(fù)載的電源入口，這樣相當(dāng)于將非線性負(fù)載轉(zhuǎn)變成了線性負(fù)載，諧波導(dǎo)致的一切問(wèn)題都迎刃而解。由于消除了諧波源，原來(lái)的配電系統(tǒng)就像工作在傳統(tǒng)的線性負(fù)載條件下，沒(méi)有任何隱患。

作為設(shè)計(jì)人員，無(wú)論進(jìn)行配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，還是進(jìn)行制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都可以按照傳統(tǒng)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不用考慮諧波帶來(lái)的種種風(fēng)險(xiǎn)。大部分發(fā)達(dá)國(guó)家按照這個(gè)策略開(kāi)展諧波治理。達(dá)到這個(gè)目的的管理措施就是，在采購(gòu)設(shè)備時(shí)，提出滿足GB17625標(biāo)準(zhǔn)，或者THID《5％的要求。

雖然在非線性負(fù)載的電源入線端治理諧波是*好的方案，但是這種方案可能成本較高，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)情況，可以采用靈活的方案。

通常，可以將就地諧波治理與集中諧波治理結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)性價(jià)比高的方案。對(duì)于功率較大的諧波源負(fù)載（例如中頻爐、變頻器等），采用KYYLB有源電力濾波器進(jìn)行就地諧波治理，減小向電網(wǎng)注入的諧波電流。對(duì)于功率較小，比較分散的非線性負(fù)載，在母線上統(tǒng)一治理?？梢圆捎?span lang="EN-US">KYYLB有源電力濾波器，也可以采用KYLB無(wú)源濾波裝置。

諧波治理的方案分為三種：

1.就地治理諧波：在諧波源處進(jìn)行諧波治理

2.母線集中治理：在母線上集中對(duì)諧波進(jìn)行治理

3.就地與集中綜合治理：就地治理與集中治理的結(jié)合

諧波就地治理：

諧波治理*穩(wěn)妥的方法是在產(chǎn)生諧波的非線性負(fù)載處進(jìn)行諧波治理。也就是在非線性負(fù)載的電源輸入端安裝一個(gè)KYLCF諧波治理模塊，將非線性負(fù)載的輸入電流中的諧波成分去掉，這等效成將非線性負(fù)載變?yōu)榫€性負(fù)載，由此獲得的好處是諧波電流帶來(lái)的一切危害都會(huì)消失。對(duì)于從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工程師而言，采用KYLCF諧波治理模塊是*簡(jiǎn)單的。因?yàn)?，由于所有的?fù)荷都相當(dāng)于線性負(fù)荷，在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，可以按照傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括電纜的截面積、變壓器容量的確定、繼電保護(hù)器的選用等。

在所有諧波源處安裝KYLCF諧波治理模塊會(huì)造成系統(tǒng)的成本過(guò)高，有時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的空間條件不允許在每個(gè)負(fù)荷處安裝KYLCF諧波治理模塊。

諧波集中治理：

集中治理是目前應(yīng)用*廣泛的方法。傳統(tǒng)上使用這種方法，是因?yàn)檫^(guò)去諧波治理的目的主要是保證公共電網(wǎng)的質(zhì)量，限制注入公共電網(wǎng)的諧波電流，滿足電力公司的要求。

但是現(xiàn)在，諧波電流對(duì)企業(yè)內(nèi)部的危害越來(lái)越突出。在母線上集中治理，通常不能滿足企業(yè)內(nèi)部對(duì)電能質(zhì)量的要求。因?yàn)?，在母線上進(jìn)行諧波治理，雖然保證了企業(yè)向公共電網(wǎng)發(fā)射的諧波電流不會(huì)對(duì)電網(wǎng)上的其他用戶造成危害，但是諧波電流在企業(yè)內(nèi)部的電網(wǎng)上的危害絲毫沒(méi)有減小。

諧波就地與集中綜合治理：

實(shí)際上，比較現(xiàn)實(shí)的方案是將就地治理與集中治理結(jié)合起來(lái)，我們稱為綜合治理。常用的方案是，對(duì)于功率較大的諧波源，例如90KW以上功率的變頻器，采用就地治理的方法，其他零散的諧波源負(fù)載，統(tǒng)一在母線上集中治理。

上海坤友電氣有限公司針對(duì)具體的目標(biāo)，確定*合理的方案。所謂*合理的方案就是，既能達(dá)到目標(biāo)，又使成本*低，典型的情況如表1所示。

表1：不同的治理目標(biāo)與方法

要獲得一個(gè)*高性價(jià)比的方案，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的諧波治理專家進(jìn)行進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，并且有適宜的產(chǎn)品做為保障，典型的做法是對(duì)于大功率的諧波源，在諧波源處治理，對(duì)于小功率的負(fù)載，可以在母線上統(tǒng)一治理。