1什么是諧波？

1、諧波(harmonic wave)，從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數分解，其余大于基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講，由于交流電網有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。

對于我國使用50HZ電源來說，基波為50HZ，3次諧波為150HZ，5次諧波為250HZ。

2、理想狀態下的電能：電壓電流同相位、三相電流平衡、波形呈標準正弦波、電壓穩定。

3、理想狀態電能波形和疊加了諧波的波形對比，可以看出，諧波疊加后，波形已經偏離正常基波波形，電流電壓峰值也已經改變，諧波的干擾是當前電力系統中影響電能質量的一大“公害”，急需治理。

2諧波源有哪些？

1、諧波源：諧波是不好，但是諧波在哪里，由誰造成的呢?一般情況下諧波電流是由負載產生的，會產生諧波的設備稱為諧波源。

2、離我們生活最近的，常見諧波源如LED燈，變頻空調、冰箱、彩電等都會產生諧波，家用電器大部分產生3次諧波。

3、工業場合：煉鋼廠的電弧爐(奇偶)和軋鋼機、電力機車(電氣化鐵路)、港口等大型機械提升設備采用的變頻設備、中頻爐、直流電機驅動器、UPS、開關電源、整流器、逆變器等工作時產生嚴重諧波污染。交直流交變變頻器、交交變頻器諧波含量25%等5/7/11/13次等25次以下含量較高。 有這些設備必須進行相應的諧波治理，否則會對其他設備用電，慎重周圍居民用電產生影響。

3諧波的危害

1、大部分配電系統，包括變壓器、開關柜、繼電保護器、無功補償柜等，都是按照線性負荷設計的。當實際負荷為非線性負荷時(受諧波影響)，對配電系統造成嚴重的危害，輕則導致系統過熱、不穩定，重則損壞配電設備。

2、加速電容器老化、影響電動機正常運行，繼電保護裝置受到干擾拒動或誤動，容易引起局部諧振。

3、影響通訊系統正常工作、增加變壓器損耗和電網線損過載過熱絕緣損壞、影響用電設備無法正常運行、精密設備精細加工無法生產，降低產品合格率。

4、電力系統中諧波電流一直都是影響電能質量的主要因素之一，國家法律法規也有相應對電能質量要求：國家《電力法》在電能質量治理上遵循“誰污染、誰治理”的原則。并且對由于負荷諧波污染過大，嚴重影響電網電能質量的負荷使用場合，要求其加裝治理諧波設備;并對不聽勸告的采取法律措施。

因此在一些項目中要求根據用電負荷性質加裝治理諧波的設備越來越平常;越來越多的新建項目，在設計時已將諧波治理裝置作為必要設備加入配電系統中。

4諧波治理

1、諧波危害這么大，現如今治理諧波的方案有哪些呢？

發展至今，諧波治理方案分為2種形式:

A、一種是無源形式：無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設計構成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結構是將電感與電容串聯，可對主要次諧波(3、5、7)構成低阻抗旁路.

優點：無源濾波器具有結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高、運行費用較低等優點，至今仍是被廣泛應用諧波治理方法。缺點：只適用對諧波含量單次諧波較高，單獨治理，各次諧波對應的電容電抗組合是不同的，單獨設計回路，因此適用對個別諧波較高場合，大型重工業場合，針對諧波含量特別高的單次諧波治理，改善電能質量。

B、一種是有源形式：最常見的就是有源電力濾波器(APF：Active power filter)是一種用于動態抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置。

優點：它能夠對不同大小和頻率的諧波進行快速跟蹤補償，APF可以通過采樣負載電流并進行各次諧波和無功的分離，控制并主動輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應，抵消負載中相應電流，實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功和不平衡。APF是對電能質量要求較高場合的不二選擇。

缺點：內部采用進口高精密部件，運算分析諧波，價格高。

原理圖：

正爾科技有源濾波產品，有源濾波器采用模塊化機架式結構設計，可隨意并組，維護方便，能濾除2～50次諧波，濾波效率97%以上，控制器實現全數字化， DSP高速檢測和運算，確保諧波檢測和補償控制精準有效，等效開關頻率40kHz，交錯并聯后等效80kHz，電流環帶寬4kHz，可實現更快響應速度、更高范圍抑制諧波、更強抑制干擾，實現更高可靠性。

5 諧波治理的解決方案

南京市建鄴區河西建設指揮部南湖社區綜合服務中心

南湖社區衛生服務中心，坐落于建鄴區南湖路7號，2012年4月由建鄴醫院轉型而來，中心占地面積5383m2，業務用房7216m2，設內、外、婦、兒科等25個臨床科室、7個職能科室、5個公共衛生科室、50張床位的住院部和手術室;下設水西門服務站。

配備16排CT、腹腔鏡、口腔CT、全自動生化分析儀、電子胃鏡等設備;中心現有職工157人，其中醫生54人、護士37人，副高及以上職稱21人，中級職稱23人，研究生學歷10人，本科及以上學歷78人。中心年門急診人次32萬，出入院830人次。

中心先后被評為全國百強社區衛生服務中心、江蘇省示范城市社區衛生服務中心、江蘇省社區中醫藥先進單位、江蘇省中醫藥特色社區衛生服務中心。擁有4個南京市特色重點科室(中醫科、口腔科、糖尿病專科、康復科)。為市第一醫院、省人民醫院、鼓樓醫院全科醫師規范化培訓基地。中心為江蘇社區醫院試點建設單位。

了解到諧波是電能質量的重要指標后該醫院實施采用了正爾科技的有源濾波器，使該學院電能質量得到優化。

在使用APF之前電流諧波總畸變率達到45%，電壓諧波總畸變率達到9%。使用正爾科技APF后電流諧波總畸變率降到了4%以內，電壓諧波總畸變率降到了1.5%以內。

在節能降耗，提高功率因數，節約電費，避免罰款的基礎上，正爾科技有源濾波還具有以下特點：

1、消除電流諧波：濾除系統中2~50次諧波干擾以延長設備使用壽命

2、濾除效率高：濾除率高達97%諧波

3、有源濾波裝置采用模塊化設計、結構精巧、安裝方便