電網(wǎng)中存在諧波，對電網(wǎng)供電的質(zhì)量造成影響。濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。諧波治理首先要控制好諧波產(chǎn)生的源頭，其次我們還要通過增加濾波裝置進(jìn)行諧波的消除。如何正確選擇有效的諧波質(zhì)量方案非常關(guān)鍵。
近年，隨著知識經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的到來，電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備應(yīng)用日益普遍；電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在對供電電源的諧波質(zhì)量要求很高的特點(diǎn)，由于高次諧波的存在，使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無故重新啟動甚至造成用電設(shè)備永久性損壞，給人們的工作和日常生活造成了巨大損失。一般設(shè)備在“瞬變”發(fā)生頻次20萬次／小時(shí)狀態(tài)下工作，電子設(shè)備壽命會縮短40%，電機(jī)設(shè)備壽命會縮短30%，照明設(shè)備壽命會縮短35%~45%據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的�；旧厦慨�(dāng)一個(gè)電感性負(fù)荷被切斷時(shí)，就會有比正常電壓的峰值高很多倍的用戶側(cè)高次諧波產(chǎn)生。
綜上所述，隨著諧波污染越來越嚴(yán)重，以及對電能質(zhì)量要求越來越高，電能質(zhì)量治理產(chǎn)品將保持旺盛需求，電能質(zhì)量治理行業(yè)也因此迎來更廣闊前景，發(fā)展勢頭大好。
有源濾波器主要是治理電流諧波，有源濾波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會引起諧振，但是價(jià)位相對高。如圖所示為有源濾波結(jié)構(gòu)圖。
先來看諧波污染。諧波是指電壓、電流波形發(fā)生畸變，主要因負(fù)荷的非線性造成。近年來，工業(yè)和居民用電負(fù)荷加大，以及電力電子裝置廣泛使用，導(dǎo)致電網(wǎng)諧波含量不斷上升。諧波污染會使得電能質(zhì)量下降，甚至影響電力系統(tǒng)的安全性能。
如圖所示，針對可控硅整流電源型諧波源，設(shè)置了5、7、11次單調(diào)諧濾波支路。由于特定次數(shù)的諧波電流值與所流經(jīng)支路諧波阻抗成反比，諧波源產(chǎn)生的諧波電流中，80~90%流經(jīng)濾波支路，只有10~20%的諧波電流注入系統(tǒng)，起到很好的諧波濾除效果。
對于諧波分量而言，隱極機(jī)優(yōu)于凸極機(jī)，但隨著科技進(jìn)步，可控硅、IGBT等電子勵(lì)磁裝置的投入，使發(fā)電機(jī)的諧波分量有所上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的10%以上時(shí)，由于電機(jī)的磁飽和，會使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側(cè)電壓超過額定電壓10%以上時(shí)，也會使二次側(cè)電壓的三次諧波明顯增加。由于電網(wǎng)電壓偏移在±7%以下，所以發(fā)電、變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量都比較小，比國家的考核標(biāo)準(zhǔn)低的多，因此發(fā)電、變電設(shè)備不是影響電網(wǎng)電壓波形方面質(zhì)量的主要矛盾。
此外，弧電流的波形還有一定的非對稱性。正是由于弧電流是非正弦波，造成電弧加熱設(shè)備對電網(wǎng)的諧波污染比較大，而且多為18次以下的低次諧波污染。其實(shí)電焊機(jī)在上世紀(jì)四、五十年代已廣泛應(yīng)用。由于當(dāng)時(shí)電弧加熱設(shè)備量少，電焊機(jī)應(yīng)用的同時(shí)率就更小了，對整個(gè)電網(wǎng)的影響比較小，但發(fā)現(xiàn)在燒電焊時(shí)，局部低壓電網(wǎng)的電壓和電流變化很大，有較大的諧波影響。
由電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，其基本原理是利用電路諧振的特點(diǎn)，形成某次或某些諧波的低阻抗通道，將大部分諧波電流分流，分為單調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器和高通濾波器等幾種。通俗的來說，傳統(tǒng)的濾波器組成支路對諧波有吸引作用，對應(yīng)次的諧波大部分都進(jìn)去到這個(gè)支路。單調(diào)諧濾波器僅針對某一特定設(shè)計(jì)頻率，例如3次、5次、7次等，形成對特定次數(shù)諧波的低阻抗通道。實(shí)際中常用幾組針對不同頻率的單調(diào)諧濾波器和一組二階高通濾波器組成濾波成套裝置。無源濾波器中含有一定量的電容，可提供固定容量的無功功率，起到一定的改善功率因數(shù)效果。
