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| 諧波 | |
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諧波，是一個數學或物理學概念，是指周期函數或周期性的波形中能用常數、與原函數的最小正周期相同的正弦函數和餘弦函數的線性組合表達的部分。
基本介紹
「諧波」一詞起源於聲學。
電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。[1]
定義
諧波（harmonic wavelength)
定義
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，其餘大於基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講，由於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，這時「諧波」這個詞的的意義已經變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念，才有了「分數諧波」、「間諧波」、「次諧波」等等說法。產生的原因：由於正弦電壓加壓於非線性負載，基波電流發生畸變產生諧波。主要非線性負載有UPS、開關電源、整流器、變頻器、逆變器等。
周期性波形的展開
根據傅立葉級數的原理，周期函數都可以展開為常數與一組具有共同周期的正弦函數和餘弦函數之和。
其展開式中，常數表達的部分稱之為直流分量，最小正周期等於原函數的周期的部分稱之為基波或一次諧波，最小正周期的若干倍等於原函數的周期的部分稱之為高次諧波。
因此高次諧波的頻率必然也等於基波的頻率的若干倍，基波頻率3倍的波稱之為三次諧波，基波頻率5倍的波稱之為五次諧波，以此類推。不管幾次諧波，他們都是正弦波。
諧波的危害
降低系統容量如變壓器、斷路器、電纜等 [2]
加速設備老化，縮短設備使用壽命，甚至損壞設備
危害生產安全與穩定
浪費電能等。
諧波的治理：
有源電力濾波器是治理諧波的最優產品。
產生原因
在理想的乾淨供電系統中，電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。
用傅立葉分析原理，能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。
在電力系統中，諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關係，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。由於半導體晶閘管的開關操作和二極管、半導體晶閘管的非線性特性，電力系統的某些設備如功率轉換器比較大的背離正弦曲線波形。
諧波電流的產生是與功率轉換器的脈衝數相關的。6脈衝設備僅有5、7、11、13、17、19 …。n倍於電網頻率。功率變換器的脈衝數越高，最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。
其他功率消耗裝置，例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。
在供電網絡阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。在供電網絡阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網絡阻抗Z的乘積。次數越高，諧波分量的振幅越低。
只要哪裡有諧波源那裡就有諧波產生。也有可能，諧波分量通過供電網絡到達用戶網絡。例如，供電網絡中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。
產生諧波的設備類型
所有的非線性負荷都能產生諧波電流，產生諧波的設備類型有：開關模式電源(SMPS)、電子熒光燈鎮流器、調速傳動裝置、不間斷電源(UPS)、磁性鐵芯設備及某些家用電器如電視機等。
監控裝置
我國為加強對諧波的監測，管理及治理，於1994年正式頒布了GB/T14549-93國家標準《電能質量--公用電網諧波》。為了配合國家電力公司《電網電能質量技術監督管理規定》和國家《公用電網諧波標準》的執行，保定三伊方長電力電子有限公司自1983年起與華北電力大學合作，研製並生產了SF DZ-3電能質量監測儀等系列產品。該產品可測量三相電壓、三相電流的諧波、序分量、電壓變動和閃變、電壓偏差、功率因數、有功、無功、頻率、暫態電壓等參數，諧波可測量63次，儀器實時監測定時記錄，記錄結果可以存盤並打印，為用戶提供豐富、完整的實測記錄資料。產品廣泛應用於變電站、風電場、鋼鐵企業及電氣化鐵路，產品通過相關認證，完全能夠滿足電網運行要求，實現對電網安全保駕護航。
區別對比
泛音其實就是物理學上的諧波，但次數的定義稍許有些不同，基波頻率2倍的音頻稱之為一次泛音，基波頻率3倍的音頻稱之為二次泛音，以此類推。
摺疊編輯本段分類介紹 諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。
諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重複的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。
根據諧波頻率的不同，可以分為：
'奇次諧波 額定頻率為基波頻率奇數倍的諧波，被稱為「奇次諧波」，如3、5、7次諧波
偶次諧波
額定頻率為基波頻率偶數倍的諧波，被稱為「偶次諧波」，如2、4、6、8次諧波。
一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。
在平衡的三相系統中，由於對稱關係，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在。對於三相整流負載，出現的諧波電流是6n±1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等。
變頻器主要產生5、7次諧波。
分量諧波
頻率為基波非整數倍的分量稱為間諧波（interharmonics），有時候也將低於基波的間諧波稱為次諧波（sub-harmonics),次諧波可看成直流與工頻之間的間諧波。詳細請參考GB/T 24337--2009.
參數信息
諧波電流
諧波電流是由設備或系統引入的非正弦特性電流。諧波電流疊加在主電源上
諧波電壓
諧波電壓是由諧波電流和配電系統上產生的阻抗導致的電壓降
參數定義
阻抗
阻抗是在特定頻率下配電系統某一點產生的電阻。阻抗取決於變壓器和連在系統上的用電設備，以及所採用導體的截面積和長度。
阻抗係數
阻抗係數是AF （載波）阻抗相對於50Hz （基波）阻抗的比率。
諧振
在配電系統里的設備，與它們存在的電容( 電纜，補償電容器等) 和電感( 變壓器，電抗線圈等) 形成共振電路。後者能夠被系統諧波激勵而成為諧振。配電系統諧波的一個原因是變壓器鐵芯非線性磁化的特性。在這種情況下主要的諧波是3 次的；它在全部導體內與單相分量具有相同的長度，因而在星形點上不能消除。
諧振頻率
每個電感和電容的連接形成一個具有特定共振頻率的諧振電路。一個網絡有幾個電感和電容就有幾個諧振頻率。
並聯諧振頻率
網絡阻抗達到最大值的頻率。在並聯諧振電路中，電流分量I L 和I C 大於總電流I 。
串聯諧振頻率
網絡的阻抗水平達到最小的頻率。在串聯諧振電路內分路電壓U L 和U C 大於總電壓U 。
串聯諧振諧電路
由電感（電抗器）和電容（電容器）串聯的電路。
無功功率
電動機和變壓器的磁能部分，以及用於能量交換目的的功率轉換器等處需要無功功率Q 。與有功功率不同，無功功率並不做功。計量無功功率的單位是Var 或 kvar 。
無功功率補償
供電部門規定一個最小功率因數以避免電能浪費。如果一個工廠的功率因數小於這個最小值，它要為無功功率的部分付費。否則它就應該用電容器提高功率因數，這就必須在用電設備上並聯安裝電容器。
危害方面
理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種污染，它使用電設備所處的環境惡化，也對周圍的其他設備產生干擾。
在電力電子設備廣泛應用以前，人們對諧波及其危害就進行過一些研究，並有一定認識，但那時諧波污染還沒有引起足夠的重視。
近三四十年來，各種電力電子裝置的迅速發展使得公用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。
諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和噪聲，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面：
加大企業的電力運行成本
由於諧波不經治理是無法自然消除的，因此大量諧波電壓電流在電網中遊蕩並積累疊加導致線路損耗增加、電力設備過熱，從而加大了電力運行成本，增加了電費的支出。
降低了供電的可靠性
諧波電壓在許多情況下能使正弦波變得更尖，不僅導致變壓器、電容器等電氣設備的磁滯及渦流損耗增加，而且使絕緣材料承受的電應力增大。諧波電流能使變壓器的銅耗增加，所以變壓器在嚴重的諧波負荷下將產生局部過熱，噪聲增大，從而加速絕緣老化，大大縮短了變壓器、電動機的使用壽命，降低供電可靠性，極有可能在生產過程中造成斷電的嚴重後果。
引發供電事故的發生
電網中含有大量的諧波源（變頻或整流設備）以及電力電容器、變壓器、電纜、電動機等負荷，這些電氣設備處於經常的變動之中，極易構成串聯或並聯的諧振條件。當電網參數配合不利時，在一定的頻率下，形成諧波振盪，產生過電壓或過電流，危及電力系統的安全運行，如不加以治理極易引發輸配電事故的發生。
導致設備無法正常工作
對旋轉的發電機、電動機，由於諧波電流或諧波電壓在定子繞組、轉子迴路及鐵芯中產生附加損耗，從而降低發輸電及用電設備的效率，更為嚴重的是諧波振盪容易使汽輪發電機產生震盪力矩，可能引起機械共振，造成汽輪機葉片扭曲及產生疲勞循環，導致設備無法正常工作。
引發惡性事故
繼電保護自動裝置對於保證電網的安全運行具有十分重要的作用。但是，由於諧波的大量存在，易使電網的各類保護及自動裝置產生誤動或拒動，特別在廣泛應用的微機保護、綜合自動化裝置中表現突出，引起區域（廠內）電網瓦解，造成大面積停電等惡性事故。
導致線路短路
電網諧波將使測量儀表、計量裝置產生誤差，達不到正確指示及計量(計量儀表的誤差主要反映在電能表上)。斷路器開斷諧波含量較高的電流時，斷路器的遮斷能力將大大降低，造成電弧重燃，發生短路，甚至斷路器爆炸。
降低產品質量
由於諧振波的長期存在,電機等設備運行增大了振動， 使生產誤差加大,降低產品的加工精度，降低產品質量。
影響通訊系統的正常工作
當輸電線路與通訊線路平行或相距較近時，由於兩者之間存在靜電感應和電磁感應，形成電場耦合和磁場耦合，諧波分量將在通訊系統內產生聲頻干擾，從而降低信號的傳輸質量，破壞信號的正常傳輸，不僅影響通話的清晰度，嚴重時將威脅通訊設備及人身安全。
諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生噪聲，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。
編輯本段治理方法
目前常用的諧波治理的方法無外乎有三種，無源濾波、有源濾波、無功補償。下面就談談這二種方法的優缺點以及市場前景及其經濟效益的分析。
無源諧波濾除裝置
無源濾波器主要是由電感器與電容器構成。無源濾波裝置的成本較低，經濟，簡便，因此獲得廣泛應用。無源濾波器可以分為並聯濾波器與串聯濾波器。
無源並聯濾波器
現有的諧波濾除裝置大都使用無源並聯濾波器，對每一種頻率的諧波需要使用一組濾波器，通常需要使用多組濾波器用以濾除不同頻率的諧波。多組濾波器的使用造成結構複雜，成本增高，並且由於通常的系統中含有無限多種頻率的諧波成分，因此無法將諧波全部濾除。不僅如此，由於並聯濾波器對諧波的阻抗很低，通常會使諧波源產生更大的諧波電流，諧振在不同頻率的濾波器還會互相干擾，例如7次諧波濾波器就可能會放大5次諧波。因此，如果有人將並聯濾波器安裝前後的諧波情況做過對比，就會發現：雖然濾波器安裝以後影響系統的諧波電流減小，但是各濾波器中以及進入系統的諧波電流之和遠遠超過未安裝濾波器之前，諧波源產生的諧波電流也超過未安裝濾波器之前。
從廣義的角度來講，頻率不等於工頻頻率的成分統統都是諧波。因此，工頻是單一頻率，而諧波有無限多種頻率，可見諧波具有無限的複雜性，使用並聯濾波器的方法顯然無法對付無限頻率成分的諧波。
無源串聯濾波器
由電感與電容串聯構成的LC串聯濾波器，具有一個阻抗很低的串聯諧振點，如果我們構造一個串聯諧振點為工頻頻率的串聯濾波器，並將其串聯在線路中，就可以濾掉所有的諧波。這就是本文介紹的串聯濾波器，串聯濾波器由電感和電容串聯而成，並且串聯連接在電源與負荷之間，因此串聯濾波器的「串聯」二字具有雙重意思：一個意思表示電感與電容串聯，另一個意思表示串聯在電路中使用。
在三相電路中均接入串聯濾波器，由於串聯帶通濾波器對基波電流的阻抗很小，而對諧波電流的阻抗很大，於是只用一組濾波器就可以濾除所有頻率的諧波。
串聯濾波器對於諧振點頻率的電流具有極低的阻抗，對於偏離諧振點頻率的電流，則阻抗增大，偏離的越多，阻抗越大。對於比諧振點頻率高的電流成分，電感的阻抗為主，對於比諧振點頻率低的電流成分，電容的阻抗為主。由於諧波成分通常比基波頻率高，因此濾除諧波的工作主要由電感完成，電容的作用是抵消電感對工頻基波的阻抗。
由於濾除諧波的作用主要由電感完成，因此電感量越大濾除諧波的效果越好。但是電感量越大則價格越高，損耗越大，因此從成本及損耗上去考慮問題則希望電感量越小越好。當電感的基波感抗小於負荷等效基波阻抗的50%時，不能實現良好的濾波效果（負荷等效基波阻抗就是負荷相電壓有效值與相電流有效值的比值）。因此電感的基波感抗必須大於負荷等效基波阻抗的50%。
對於電容器的選擇與電感的選擇情況不同，電感的匝數可以隨意設計，而電容器的耐壓只有固定的若干等級，不能隨意設計。比如在低壓配電系統中，就只有耐壓230V與400V的電力電容器可供選擇。由於電容器串聯在電路中，電容器中的電流即為負荷電流，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器中流過的電流等於電容器的額定電流，電容器得到充分的利用，因此，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器的成本最低。
實際的串聯濾波器成本主要由電感與電容器的成本構成。串聯諧振的電感與電容對基波的阻抗相等並且電流相同，因此電感與電容的基波工作電壓相同。前面已經說明，當電容器的實際工作電壓等於其額定電壓時，電容器的成本最低，因此電感的實際工作電壓應該等於電容器的額定電壓。電容器的額定電壓等級大都與電網電壓相當，如果電感的實際工作電壓等於電容器的額定電壓，相當於電感阻抗與負荷阻抗相當，可以取得最好的性能價格比。在這個基礎上，如果提高電感的感抗，雖然濾波效果可以提高但提高不多，電感的成本增加，電容器需要串聯，成本急劇增加，性能價格比下降，因此電感的基波感抗大於負荷等效基波阻抗的200%沒有實際意義，如果降低電感的感抗，則濾波效果下降，電感的成本降低，電容器的容量增加因此成本增加，性能價格比也下降。為了獲得足夠的可靠性，電感與電容器的實際工作電壓應略低於電容器的額定電壓。
當諧波電流由外網竄入而影響內網負荷設備的正常運行時，在電源與負荷設備之間接入串聯濾波器就可以阻擋諧波保證負荷設備的正常運行。
當諧波由內網設備產生而影響系統時，產生諧波的設備即為諧波源，在諧波源與電源之間接入串聯濾波器就可以使諧波源產生的諧波電流大幅度減小。這裡需要注意：串聯濾波器使諧波源自身產生的諧波電流減小，相當於使污染源產生的污染減小，是治本的手段。而並聯濾波器並不能減小諧波源產生的諧波，而是為諧波電流提供一個低阻抗的通道，避免諧波電流污染系統，相當於先污染再治理的方式，是治標的手段。不僅如此，由於並聯濾波器對諧波的阻抗很低，通常會使諧波源產生更大的諧波電流。
當串聯濾波器連接在電源與諧波源之間時，諧波源的輸入電壓波形會發生嚴重畸變，正時這種電壓波形的畸變使得諧波源的電流接近正弦波。這種輸入電壓波形畸變可能會影響諧波源控制電路的正常運行，如果出現控制電路不能正常運行的情況，應該將控制電路的電源改接至串聯濾波器的前端。
有源諧波濾除裝置
有源諧波濾除裝置是在無源濾波裝置的基礎上發展起來的。
有源濾波裝置的優點
有源濾波裝置能做到適時補償，且不增加電網的容性元件，濾波效果好，在其額定的無功功率範圍內，濾波效果是百分之百的。
有源濾波裝置的缺點
有源濾波裝置由於受到電力電子元件耐壓，額定電流的發展限制，成本極高，其製作也較之無源濾波裝置複雜得多，成本也就高得多了。
有源濾波裝置的原理
有源濾波裝置主要是由電力電子元件組成電路，使之產生一個和系統的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統中的諧波電流抵消。
有源濾波裝置的適用場合
有源濾波器主要的應用範圍是計算機控制系統的供電系統，尤其是寫字樓的供電系統，工廠的計算機控制供電系統。
有源濾波裝置的現狀
對單台的有源濾波裝置而言，其利潤是可觀的，但用戶一般不願意用有源濾波，對於諧波的含量，不必濾得太乾淨，只要不危害其他用電器也就可以了。
無功補償
人們對有功功率的理解非常容易，而要深刻認識無功功率卻並不是輕而易舉的。在正弦電路中，無功功率的概念是清楚的，而在含有諧波時，至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是，對無功功率這一概念的重要性，對無功補償重要性的認識，卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功率補償和對諧波無功功率的補償。
諧波和無功功率的產生
在工業和生活用電負載中，阻感負載占有很大的比例。異步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。異步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中占有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。
電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯後於電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極管整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流，因此也消耗一定的無功功率。
近30年來，電力電子裝置的應用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中，整流裝置所占的比例最大。目前，常用的整流電路幾乎都採用晶閘管相控整流電路或二極管整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯後已為人們所熟悉。直流側採用電容濾波的二極管整流電路也是嚴懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同，因而基波功率因數接近1。但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重污染，也使得總的功率因數很低。另外，採用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。
無功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網絡元件的阻抗主要是電感性的。因此，粗略地說，為了輸送有功功率，就要求送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當寬的範圍內可以實現；而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的範圍內實現。
不僅大多數網絡元件消耗有功功率，大多數負載也需要消耗無功功率。
網絡元件和負載所需要的無功功率必須從網絡中某個地方獲得。顯然，這些無功功率如果都要由發電機提供並經過長距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，這就是無功補償。
無功功率的影響
8.3.3.1、無功功率的增加，會導致電流增大和視在功率增加，從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加。同時，電力用戶的起動及控制設備、測量儀表的尺寸和規格也要加大。
8.3.3.2、無功功率的增加，使總電流增大，因而使設備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。
8.3.3.3、使線路及變壓器的電壓降增大，如果是衝擊性無功功率負載，還會使電壓產生劇烈波動，使供電質量嚴重降低。
無功補償的作用
無功補償的作用主要有以下幾點：
提高供用電系統及負載的功率因數，降低設備容量，減少功率損耗。
穩定受電端及電網的電壓，提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性，提高輸電能力。
在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合，通過適當的無功補償可以平衡三相的有功及無功負載。
污染治理
為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問題，基本思路有兩條：一條是裝設諧波補償裝置來補償諧波，這對各種諧波源都是適用的；另一條是對電力電子裝置本身進行改造，使其不產生諧波，且功率因數可控制為1，這當然只適用於作為主要諧波源的電力電子裝置。
目前，治理諧波的主要方法就是在諧波源處安裝濾波器，就近吸收諧波源產生的諧波電流，現在廣泛採用的濾波器為無源濾波器。
治理標準
到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。
70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標準和規定。
GB/T 14549—93 《電能質量公用電網諧波》。該標準對不同電壓等級各次諧波允許注入值都作了具體規定，其規定公用電網諧波電壓（相電壓）限值。
濾波器及其種類
常用的濾波器，大致分為以下七種類型：
單調諧波濾波器
單調諧濾波器通頻帶窄，濾波效果好，損耗小，調諧容易，是使用最多的一種類型。
雙調諧濾波器
雙調諧濾波器可替代兩個單調諧濾波器，只有一個電抗器（L1）承受全部衝擊電壓，但接線複雜，調諧困難，僅在超高壓系統中使用。
一階高通濾波器
一階高通濾波器因基波損耗大，一般不採用。
二階高通濾波器
二階高通濾波器通頻帶很寬，濾波效果好，既可調諧振點，又可調諧曲線銳度，並可防意外共振與放大，因此也有以二階寬通帶做低次濾波器。
三階高通濾波器
三階高通濾波器一般用電弧爐濾波
C式高通濾波器
「C」式高通濾波器，用於電弧爐濾波，對二次諧波特別有效。
無源濾波器
裝設諧波補償裝置的傳統方法就是採用LC調諧濾波器。這種方法既可補償諧波，又可補償無功功率，而且結構簡單，一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點是補償特性受電網阻抗和運行狀態影響，易和系統發生並聯諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀。此外，它只能補償固定頻率的諧波，補償效果也不甚理想。
無源濾波器也稱為LC濾波器，可分為單調諧濾波器、雙調諧濾波器和高通濾波器，實際應用中常採用幾組單調諧濾波器和幾組高通濾波器組成一個濾波裝置，單調諧濾波器也叫單調諧濾波迴路，其主要由控制器、
電容器、電抗器和投切開關以及其控制迴路和保護迴路組成。
無論高壓和低壓，都是一樣的。由於單調諧濾波器使用的元件少，成本也較低，因此，極為受歡迎，應用也就較廣泛了。
低壓LC濾波器的主要電壓等級為400V、660V、1000V幾種，這主要視用戶的電壓等級不同而不同。
高壓濾波一般是指6KV、10 KV、35 KV電壓等級而言，一般而言，主要濾波在6 KV、10 KV系統。
高壓濾波器和低壓濾波器的區別，主要是使用的元器件的耐壓不同，其所承受的電流也不同，要求的安全距離也就不同了，其設計和製造的難易程度也就有極大的區別了。
濾除的電流大小也要視所要濾除諧波的系統的諧波電流大小而定。
濾除諧波的多少視每一個工程的實際情況而不同，一般為系統原含有諧波量的20%~50%不等。也可視工程的具體情況，多設幾組濾波器，濾波效果達到原有諧波含量的70%以上，但這要在保護迴路上多下功夫，其保護迴路也就相對複雜一點了。
總之，濾波的最後結果是要使系統的諧波含量滿足國家標準的要求或用戶對諧波的要求為止。我們知道，電容器對無功功率進行補償，我們在濾波迴路當中也使用了電容器，它在諧波頻率上的作用是濾波，但在基波頻率上的作用則是無功補償，因此，濾波電容器在基波頻率上是起到無功補償的作用的。
低壓補償濾波裝置
低壓濾波補償裝置的設計，要遵循國家的相關規定。一般而言，低壓濾波補償裝置採用櫃式安裝。濾波裝置的設計和效果的評估，主要是看效果是否真正濾除了諧波，是否遵循了國家關於諧波的標準。每一個櫃殼可以安裝2~5路不等，視具體情況而定。
高壓濾波補償裝置
高壓濾波補償裝置可以採用櫃式安裝，也可以採用框架式安裝。用濾波電容器、濾波電抗器組成LC單調諧濾波迴路，針對某次諧波進行濾除，電抗器可以是鐵心的，視應用的功率大小，電抗器還可以使用空心電抗器。因是高壓，必須滿足國家對於高壓裝置的相關規定．
電容器
MKP 和MPP 技術之間的區別在於電力電容器在補償系統中的連接方式。
MKP( MKK ，MKF) 電容器
技術是在聚丙烯薄膜上直接鍍金屬。其尺寸小於用MPP 技術的電容器。因為對生產過程較低的要求，其製造和原料成本比MPP 技術要相對地低很多。MKP 是最普遍的電容器技術，並且由於小型化設計和電介質的能力，它具有更多的優點。
MPP( MKV) 電容器
MPP 技術是用兩面鍍金屬的紙板作為電極，用聚丙烯薄膜作為介質。這使得它的尺寸大於採用MKP 技術的電容器。生產是非常高精密的，因為必須採用真空乾燥技術從電容器繞組中除去全部殘餘水分而且空腔內必須填注絕緣油。這項技術的主要優勢是它對高溫的耐受性能。
自愈
兩種類型的電容器都是自愈式的。在自愈的過程中電容器儲存的能量在故障穿孔點會產生一個小電弧。電弧會蒸發穿孔點臨近位置的細小金屬，這樣恢復介質的充分隔離。電容器的有效面積在自愈過程中不會有任何實際程度的減少。每隻電容都裝有一個過壓分斷裝置以保護電氣或熱過載。測試是符合VDE 560 和IEC 70 以及70A 標準的。
電容器的發展
直到大約1978年，製造電力電容器仍然使用包含PCB的介質注入技術。後來人們發現，PCB 是有毒的，這種有毒的氣體在燃燒時會釋放出來。這些電容器不再被允許使用並且必須處理，它們必須被送到處理特殊廢料的焚化裝置里或者深埋到安全的地方。
包含PCB 的電容器有大約30 W/kvar的功率損耗值。電容器本身由鍍金屬紙板做成。
由於這種電容被禁止使用，一種新的電容技術被開發出來。為了滿足節能趨勢的要求，發展低功耗電容器成為努力的目標。
新的電容器是用乾燥工藝或是用充入少量油( 植物油)的技術來生產的。現在用鍍金屬塑料薄膜代替鍍金屬紙板。因此新電容充分顯示出了其環保的特性，並且功耗僅為0.3 W/kvar。這表明改進後使功耗降至原來的1/100。這些電容器是根據常規電網條件而開發的。在能源危機的過程中，人們開始相控技術的研究。相位控制的結果是導致電網的污染和許多到現在才搞清楚的故障。
由於前一代電容器存在一個很高的自電感（所以功耗情況很差，達到現在的100倍），高頻的電流和電壓(諧波) 不能被吸收，而新的電容器則會更多地吸收諧波。
因此存在這種可能，即，新、舊電容器工作在相同的母線上時會表現出運行狀況和壽命預期的很大差異， 由於上述原因有可能新電容器將在更短的時間內損壞。
電網條件已經發生急劇的變化，選擇正確的電容器技術越來越重要。 電容器的使用壽命會受到如下因素的影響而縮短：
諧波負載
較高的電網電壓
高的環境溫度
我們配電系統中的諧波負載在持續增長。在可預知的將來，可能只有組合電抗類型的補償系統會適合使用。
很多供電公司已經規定只能安裝帶電抗的補償系統。其它公司必須遵循他們的規定。
如果一個用戶決定繼續使用無電抗的補償系統，他起碼應該選用更高額定電壓的電容器。這種電容器能夠耐受較高的諧波負載，但是不能避免諧振事故。
功率因數補償系統
電力電子裝置的應用場合
今天，許多生產過程中沒有電力電子裝置是不可想象的。至少以下用電設備在每個工廠都得到了應用：
照明控制系統（亮度調節）
開關電源（計算機，電視機）
電動機調速設備
自感飽和鐵芯
不間斷電源
整流器
電焊設備
電弧爐
機床（CNC）
電子控制機構
EDM機械
所有這些非線性用電設備產生諧波，它可導致配電系統本身或聯接在該系統上的設備故障。
僅考慮導致設備故障的根源就在發生故障現象的用電工廠內可能是錯誤的。故障也可能是由於相鄰工廠產生的諧波影響到公用配電網絡而產生的。
在您安裝一套功率因數補償系統之前，如下工作是非常重要的：對配電系統進行測試以確定什麼樣的系統結構對您是合適的。
可調諧的濾波電路和組合濾波器已經是眾所周知的針對諧波問題的解決方案。另外的方法就是使用動態有源濾波器。
基本術語
載波(AF)
是附加在電網電壓上的一個高頻信號，用於控制路燈、 HT/NT 轉換系統和夜間儲能加熱器。
載波 (AF) 檢出電路
由一個初級扼流線圈和一個並聯諧振電路（次級扼流線圈和電容）並聯組成的元件。AF 鎖相電路用於檢出供電部門加載的AF 信號。
電抗
在電容器迴路串聯扼流線圈。
電抗係數
扼流線圈的電感X L 相對於電容電感X C 的百分比。
標準的電抗係數是：例如5.5% 、7% 和14% 。
組合濾波器
兩個不同電抗係數迴路並聯以檢出雜波信號，用於低成本地清潔電網質量。 Cos Φ功率因數代表了電流和電壓之間的相位差。電感性的和電容性的 cosΦ說明了電源的質量特性。用 cosΦ可以表述電網中的無功功率分量。
傅立葉分析
通過傅立葉分析使得將非正弦函數分解為它的諧波分量成為可能。在正弦頻率ω 0 上的波形已知為基波分量。在頻率 n ×ω 0 上的波形被稱為諧波分量。
諧波吸收器，調諧的
由一個扼流線圈和一個電容器串聯組成的諧振電路並調諧為對諧波電流具有極小的阻抗。該調諧的諧振電路用於精確地清除配電網絡中的主要諧波成分。
諧波吸收器，非調諧的
由一個扼流線圈和一個電容器串聯組成的諧振電路並調諧為低於最低次諧波的頻率以防止諧振。
通信原理與基本技術
通信 電信 信息 信息技術 模擬通信 吉普曲線 數字通信 有線通信 無線電通信 無線通信 電話通信 數據通信 圖像通信 靜止圖像通信 全活動視頻 傳真通信 傳真存儲轉發 視像通信 多媒體通信 自適應[的] 自適應通信 網[絡] 分級網[絡] 對等網絡 有源網絡 無源網絡 網絡拓撲 星狀網 樹狀網 網狀網 環狀網 重疊網 通信系統 時變系統 信源 信宿 信道 通道 波道 物理信道 邏輯信道 承載信道 對稱信道 不對稱信道 多用戶信道 正向信道 反向信道 同信道 鄰信道 信道間隔 信道容量 信號 模擬信號 數字信號 n值信號 隨機信號 偽隨機信號 對稱信號 突發信號 正交信號 雙極性信號 單極性信號 有用信號 無用信號 信號帶寬 波形 載波 副載波 諧波 發送 行波 接收 傳送 傳輸 傳播 傳播常數 傳播媒介 傳播時延 傳播速度 傳遞函數 傳遞特性 傳輸媒體 傳輸控制 傳輸損耗 傳輸因數 傳輸線路 傳輸性能 數據傳輸 突發傳輸 並行傳輸 串行傳輸 帶間傳輸 帶內傳輸 基帶傳輸 基帶 基帶信號 基帶處理 參考模型 參考系統 單工 雙工 半雙工 頻分雙工 時分雙工 白噪聲 背景噪聲 大氣噪聲 高斯噪聲 高斯白噪聲 加性白高斯噪聲 互調噪聲 參考噪聲 加權噪聲 量化噪聲 熱噪聲 散粒噪聲 閃爍噪聲 隨機噪聲 信噪比 噪聲帶寬 干擾 干擾信號 干涉圖樣 同信道干擾 鄰信道干擾 信道間干擾 符號間干擾 多址干擾 電磁干擾 電磁兼容性 抗干擾性 載波干擾比 信號干擾比 率失真理論 失真 線性失真 非線性失真 量化失真 過負荷失真 互調失真 互調產物 不規則畸變 串擾 信串比 衰減串話比 側音 插入損耗 回波 回波損耗 時延 群時延 包絡時延 窄帶 闊帶 寬帶 子帶 邊帶 單邊帶 雙邊帶 殘留邊帶 保護[頻]帶 帶內[的] 帶外[的] 數字化 香農定律 奈奎斯特定理 二進制[的] 二進制數字 二進制信道 八比特組 八進制[的] 波特 比特流 比特率 等效比特率 符號率 比特差錯 比特差錯率 塊差錯概率 比特滑動 比特間隔 比特交織 比特劫取 比特填充 比特同步 比特圖案 同步[的] 不同步[的] 數字差錯 差錯比特 突發差錯 超時 樣值 抽樣 抽樣時間 抽樣率 定時 定時抽取 定時恢復 定時信號 定時信息 抖動 抖動積累 抖動限值 量化 均勻量化 非均勻量化 量化誤差 開銷 內務信息 時域 時隙 時基 時鐘恢復 時鐘提取 幀 幀結構 幀定位 幀格式 幀滑動 幀同步 幀失步 幀丟失 復幀 超幀 成幀 成幀圖案 IP技術 分組 分組拆卸 分組裝配 異步轉移模式 同步轉移模式 動態同步轉移模式 對等操作 跳時 跳頻 擴頻 變頻 上變頻 下變頻 並串變換 串並變換 模數轉換 數模轉換 倒譜 倒相 極化 加擾 解擾 檢測 檢錯 糾錯 壓縮 壓擴 擴充 壓縮比 數字線對增益 交織 聚合帶寬 均衡 碼速調整 脈衝再生 奇偶檢驗 脈衝整型 濾波 限帶濾波 限幅 信號變換 信號再生 預加重 預均衡 預校正 模 TEM模 TE模 TM模 相位 頻段 頻率 高頻 甚高頻 特高頻 超高頻 音頻 射頻 視頻 頻率響應 頻譜 復頻譜 頻域 譜寬 功率譜 功率譜密度 半功率點 波段 波長 長波 中波 短波 超短波 微波 導頻信號 參考導頻 單音 可靠性 可用性 可用時間 可用狀態 不可用性 不可用時間 不可用狀態 不能工作狀態 衝激 衝激響應 帶寬距離積 增益帶寬積 增益 自動增益控制 電平 分貝 毫瓦分貝 發射 輻射 前饋 反饋 正反饋 負反饋 反射波 反射係數 線性 非線性 載波恢復 頻偏 帶寬 按需分配帶寬 負荷 淨荷 接收[機]靈敏度 眼圖 業務透明性 容錯 透明性 連通[性]透明性 應用透明性 過沖 過載點 鉗位 門限 耦合 衰減 衰減係數 鎖相 相干 選通 選擇性 爭用 連接 業務屬性 無連接 面向連接 多點到多點連接 多點到點連接 點到多點連接 點到點連接 回程 接入 交叉連接 級聯 橋接 互連 互聯 互通 互操作性 呼叫 呼叫建立 主叫方 被叫方 最終用戶 編號 尋址 選路 動態選路 擁塞控制 鏈路 上行鏈路 下行鏈路 長途線路 線路段 支路 話路 節點 接口 端口 物理接口 接口速率 二端網絡 四端網絡 流 流量控制 業務量控制 實時控制 調解功能 端到端性能 端對端通信 單方向 雙方向 單向式 雙向式 話音 語音 備用冗餘 熱備用 遠程供電 多址接入 頻分多址 時分多址 空分多址 碼分多址 時分碼分多址 波分多址 復用 分用 頻分復用 時分復用 碼分復用 波分復用 異類復用 統計復用 時分語音插空 數字語音內插 逆復用 數字復用體系 代碼 碼字 碼塊 歸零 不歸零 傳號 空號 編碼 解碼 編碼律 A律 μ律 編碼變換 編碼增益 信源編碼 相關編碼 信道編碼 圖像編碼 遊程長度編碼 差錯控制編碼 差分編碼 均勻編碼 非均勻編碼 赫夫曼編碼 群編碼 極性碼 雙極性編碼 雙相編碼 通用編碼 預測編碼 線性預測編碼 BCH碼 n元碼 部分響應編碼 成對不等性碼 定比碼 二進制碼 二進制編碼的十進制 雙二進碼 漢明碼 曼徹斯特碼 交織碼 檢錯碼 防錯碼 糾錯碼 塊碼 平衡碼 擾碼 冗餘碼 循環碼 調製 解調 調製因數 調製速率 調製指數 調頻 調幅 調相 鑒相 數字調製 幅移調製 脈衝編碼調製 差分調製 差分脈碼調製 自適應差分脈碼調製 無載波幅相調製 網格編碼調製 波長調製 換頻調製 相干調製 增量調製 倒相調製 正交調幅 正交調製 正交頻分復用 脈衝調製 脈幅調製 脈寬調製 脈衝位置調製 脈衝相位調製 頻移鍵控 相移鍵控 幅移鍵控 四相移相鍵控 最小相位頻移鍵控 高斯頻移鍵控 高斯最小頻移鍵控 欠調製 過調製 互調 交叉調製 相干解調 包絡解調 包絡檢波 平方律檢波 發送機 接收機 調製器 解調器 倍頻器 分頻器 放大器 參量放大器 低噪聲放大器 功率放大器 選頻放大器 帶通濾波器 帶阻濾波器 高通濾波器 低通濾波器 數字濾波器 電路 二線電路 四線電路 匯接電路 觸發電路 單穩態電路 判決電路 時序電路 平衡電路 數字電路倍增 多諧振盪器 振盪器 高速緩衝存儲器 緩衝存儲器 彈性緩衝器 回波抵消器 回波抑制器 混合耦合器 混合線圈 混合網絡 混頻器 檢波器 鑒幅器 鑒頻器 檢相器 復用器 異步復用器 分用器 復用分用器 編碼器 解碼器 編解碼器 解擾碼器 聲碼器 均衡器 耦合器 環行器 數字配線架 衰減器 背板 波導 帶狀線 散射 瑞利散射 射束 分集 主瓣 旁瓣 天線 天饋線 天線方向圖 天線合路器 無源天線 有源天線 捕獲 有效輻射功率