諧波治理就像環(huán)境污染治理一樣。舉例說(shuō)明，化工企業(yè)大量產(chǎn)生有害化工物質(zhì)，不經(jīng)治理排放到河道，使河道中水嚴(yán)重污染。該化工企業(yè)無(wú)奈又要使用河道中的水，但是不經(jīng)處理，河道中的水是無(wú)法使用的。這是客觀存在的惡性循環(huán)。
先進(jìn)電子設(shè)備，諸如電力電子變頻、可控硅整流設(shè)備、數(shù)字通訊設(shè)備、電氣鐵路設(shè)備、各類UPS、大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件、開關(guān)電源等，還有電熔煉設(shè)備、電化學(xué)設(shè)備、礦井起重設(shè)備、電氣機(jī)車等都屬于非線性電源負(fù)荷。這些設(shè)備使得諧波電流不斷注入電網(wǎng)，電力系統(tǒng)波形嚴(yán)重畸變。
電網(wǎng)污染和治理、無(wú)源濾波和有源濾波
用電企業(yè)無(wú)奈用被污染的電源。這也是惡性循環(huán)!于是出現(xiàn)了自己污染必須自己治理的各項(xiàng)政策。
無(wú)源濾波器和有源濾波
消除諧波的設(shè)備要求頻譜范圍廣、能力要大、響應(yīng)時(shí)間要快而且使用方便、可靠、壽命長(zhǎng)等。
1，無(wú)源濾波器裝置
無(wú)源濾波器出現(xiàn)早，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行可靠性較高以及運(yùn)行費(fèi)用較低，至今仍是諧波抑制的主要手段。LC濾波裝置是由濾波電容器、電抗器和電阻器適當(dāng)組合而成，它包括三種基本形式：串聯(lián)濾波、并聯(lián)濾波和低通濾波( 串并混合)。其中串聯(lián)濾波主要適用于三次諧波的治理;低通濾波主要適用于高次諧波的治理;并聯(lián)濾波是與諧波源并聯(lián)，除具有濾波作用外，還有無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?。這種方法的主要缺點(diǎn)是補(bǔ)償特性受電網(wǎng)阻抗和運(yùn)行狀態(tài)影響，無(wú)源濾波裝置不能受控，它只能補(bǔ)償固定頻率的諧波。如果過(guò)濾不同的諧波頻率，則要分別用不同的濾波裝置。隨著時(shí)間的推移，配件老化或電網(wǎng)負(fù)載的變動(dòng)，諧振頻率會(huì)發(fā)生改變，濾波效果下降，易和系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振，導(dǎo)致諧波放大，使LC濾波裝置過(guò)載甚至燒毀。目前，無(wú)源濾波裝置還是實(shí)際應(yīng)用多、效果較好、價(jià)格較低的治理諧波的較好方案。
2，有源電力濾波裝置
有源電力濾波裝置是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，這種濾波裝置能對(duì)頻率和幅值都變化的諧波進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償，且補(bǔ)償特性不受電網(wǎng)阻抗的影響。
有源濾波裝置根據(jù)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波的原理，運(yùn)用電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，快速跟蹤諧波源產(chǎn)生的諧波頻率、相位和幅值，由裝置向電網(wǎng)注入與原有諧波電流幅值相等、相位相同、方向相反的電流，使流入電源的總諧波電流為零，其特性不受系統(tǒng)的影響，無(wú)諧波放大的危險(xiǎn)，能同時(shí)濾除2至25次諧波，因而倍受關(guān)注。
有源電力濾波裝置系統(tǒng)主要由指令電流檢測(cè)電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路這兩大部分組成。指令電流檢測(cè)電路的功能主要是從負(fù)載電流中分離出諧波電流分量和基波無(wú)功電流，然后將其反極性變化后發(fā)出補(bǔ)償電流的指令信號(hào)。電流跟蹤控制電路的功能是根據(jù)主電路產(chǎn)生的補(bǔ)償電流，計(jì)算出主電路各開關(guān)器件的觸發(fā)脈沖，此脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路后作用于主電路。這樣電源電流中只含有基波的有功分量，從而達(dá)到消除諧波與進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。根?jù)同樣的原理，電力有源濾波裝置還能對(duì)不對(duì)稱三相電路的負(fù)序電流分量進(jìn)行補(bǔ)償。
有源濾波裝置獲得比無(wú)源濾波裝置更好的治理效果，已逐漸成為諧波治理的重要技術(shù)手段和今后諧波治理領(lǐng)域的發(fā)展方向。
3，混合型有源濾波裝置
目前，出現(xiàn)了無(wú)源濾波裝置(LC濾波裝置)與有源濾波裝置互補(bǔ)混合使用的方式，充分發(fā)揮LC濾波裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，有源電力濾波裝置補(bǔ)償性能好的優(yōu)點(diǎn)，兩者結(jié)合使用，既可補(bǔ)償無(wú)功，又可補(bǔ)償諧波?？煽朔o(wú)源濾波易受電網(wǎng)參數(shù)影響及產(chǎn)生諧振的缺點(diǎn)，使整個(gè)系統(tǒng)獲得良好的性能。