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摘 要：随着我国科技的快速发展，各种新能源与智能电网的大规模建设与应用，不仅大幅地增加了电力用户，还使用电的设备也日趋复杂化。而大量变频器、节能灯的使用以及太阳能、风能、核能并网发电等分布式电源的增加，也使电网中谐波现象更加严重。为能够保证电能质量的良好性，采取科学、有效的技术对电力谐波进行治理也显得尤为重要。本文就对电能质量问题造成的影响展开论述，并探讨电能质量的控制措施与电力谐波治理技术，以便于相关人员参考所用。
关键词：电力；质量控制；电力谐波治理
电能质量包括电压质量、电压波形质量以及频率波动质量，电能质量的好坏对人们的生产生活有着直接的影响作用。由于国民生活水平与工业生产水平的不断提高，造成了非线性用电设备在电网中的大量投运，因此也使得电网谐波分量占比越来越大。电力供给中大量谐波的产生，除了会增加电网的供电损耗之外，还会严重地干扰电网自动化装置与保护装置的正常运行，进而也会给电网的安全、稳定运行造成了严重的影响。
一、电能质量影响及分类
电能质量存在问题，并不是全由电力供应企业的原因造成的，其还有一部分原因是由于电力客户负荷特性所引起的。电能质量问题可根据产生与持续的时间，将其分为动态电能质量问题与稳态电能质量问题两大类。
其中，动态电能质量问题大多是以暂态持续时间为特征，主要是通过电压闪变、电压瞬变、电压骤升或骤降而体现的。而稳态电能质量问题包括有谐波、电压不平衡、欠电压、过电压等类型。在稳态电能质量问题中又以谐波所占据的比较最大，其是指对周期性电压或电流进行傅立叶分解，得到频度为基波整数倍分量的含有量，谐波也是一种衡量电能质量的重要指标[1]。
近年来，在高科技发展的背景下，使得电力系统的规模不断扩大，系统中非线性负荷不断增加，使得电力系统中所受到的谐波污染越来越严重。以上现象持续，导致了电力系统电能质量的不断恶化，这不仅会给供电企业的经济效益与电力系统的正常运行带来严重的危害，还会给电力用户的用电情况造成影响。
二、电能质量控制措施
针对电能质量问题带来的严重影响，可采取以下两点控制措施解决电能质量问题：
1.传统质量控制措施
传统意义上的电能质量控制措施主要体现在以下几方面：⑴通过局部并联电容器组，补偿系统无功功率，进而解决电网电压偏低的问题。但是，采用局部并联电容器，对于轻载电压偏高的电能质量问题却不能起到较好的控制效果。⑵对有载调压变压器的分接头进行调节，从而保证电网电压的稳定性，但是应用此方法对系统无功需求平衡状态却不能起到有效的改变，而且其还会对变压器运行的可靠性造成一定程度的影响。⑶应用机械式双电源切换装置、备用发电机组等措施，对重要的电力用户进行连续的供电，进而解决电能质量问题，保证电能质量的良好性。⑷通过无源滤波器来抑制谐波电流，其可以经由LC谐振对电网中的谐波电流吸收，但是，无源滤波器也只能对固定频率的谐波进行抑制，并有可能在抑制谐波的同时引起系统谐振现象的发生[2]。
根据以上几点传统的电能质量控制措施来看，其虽然可以对电能质量问题起到一定程度地解决作用，但由于自身存在一定程度无法克服的缺陷，给电能质量控制的有效性也带来了负面的影响。
2.电力电子技术
近年来，电力电子技术的发展与应用，对于电网中存在的电压波动、电压闪变、谐波畸变、电压不对称等电能质量问题均可进行有效的解决，这也给电能质量的良好性奠定了坚实地基础。电力电子技术主要是通过应用以下几类装置来实现电能质量控制的：
⑴动态电压恢复器。动态电压恢复器应用于电网系统中时，可以有效地起到补偿电源电压波动、闪变等。其主要可应用于半导体生产企业等具有敏感负荷的范围内。⑵静止调相机。静止调相机可以对电压与系统功率因数进行合理、有效调整，其主要可应用于电弧炉等动态非线性负载的范围内。⑶不间断稳压电源。不间断稳压电源是一种经由主机逆变器等模块电路，将直流电转换成为市电的系统设备，此种设置可应用于医院、银行等具有重要负荷的范围内。⑷固态电子转换开关。固态电子转换开关主要是用在对双回线路的切换当中，其可以有效地克服传统机械开关反应慢的弊端，保证对重要电力用户供电的安全与可靠。
三、电力谐波治理技术
在我国大力开展节能减排活动的背景下，各种节能灯具、节电设备的应用，给我国也带来了良好的经济效益与社会效益。但是，大量节能灯具设备的应用，虽然起到了节电节能的效果，但也会产生较大的谐波，进而给电网的正常运行带来影响[3]。例如，使用新型的电子节能灯代替传统的白炽灯进行照明，其较传统灯具而言，具有省电、高亮度、使用寿命长等特点，但若将大量的电子节能灯投入使用后，将会不断地产生谐波，给电网造成“污染”。基于以上因素考虑，采用有效的治理技术对电力谐波进行治理，已经成为必然的趋势。
1.有源电力滤波装置的应用
有源电力滤波装置的主要结构将电容器与电抗器串联，并将其并联到系统当中。10千伏以下的电力系统多会应用有源电力滤波装置对电力谐波进行治理，其具有响应速度快、可控性高等优势，除过能够对谐波有效治理外，还能抑制闪变，无偿无功。应用有源电力滤波装置时，其特点主要体现在以下三方面：第一，可降低由高次谐波电流导致的线路及设备损耗现象；第二，具有较高的自适应功能，可以智能、自动地跟踪补偿变化的谐波；第三，有源电力滤波装置的滤波特性不会受到阻抗的影响，并可有效消除与电力系统阻抗之间发生的谐振现象。
2.无源电力滤波装置的应用
利用电力滤波装置来吸收谐波，是抑制电网谐波污染较常采用的措施之一。无源滤波装置大多是由电力电容、电阻、电抗等组合而成，通过对某一频率的谐波呈低阻抗，与电网阻抗形式成分流关系，使绝大多数该频率的谐波流入到无源电力滤波装置内。采用无源电力滤波装置，具有成本低、构造简单、效率高、运行安全、维护方便等优势，因此其被广泛应用于电力谐波的治理当中。但是由于无源电力滤波装置的滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比决定的，因此也存在几点缺陷：第一，滤波要求、调压要求与无功补偿难以一些时间难以得到有效协调；第二，只可以消除特定的一次或几次谐波，因此有可能会对另外些次的谐波产生放大作用；第三，滤波的特性会较大程度地受到系统参数的影响；第四，当谐波电流增大时，滤波器负担也会随之加重，将有可能造成滤波器过载的现象[4]。
综上所述，在电网系统中若是存在大量的谐波电流，不仅会造成电压的畸变，还会对电网的安全、稳定运行带来严重的影响，加之电网中大量谐波的不断累积，会大大增加电网线路损耗，进而影响电能质量。因此，合理地采取有效地手段加强控制电能质量并治理电力谐波，才能有效地保证电能质量，进而提高电网运行的稳定与安全。
参考文献：
[1]谢伟.基于DSP的稳态电能质量监测及谐波治理的研究[D].华东交通大学：电力系统及其自动化，2012.
[1]张欣，孙巍巍，黄荣辉，马健，史帅彬，曾江.深圳大运会电能质量监测及对策研究[J].广东电力，2012，
[3]房倩.钢铁企业电力系统的电能质量问题[J].数字技术与应用，2013，7（7）：191.
[4]罗安，吴传平，彭双剑.谐波治理技术现状及其发展[J].大功率变流技术，2011，6（6）：1126.
关键词：电力；质量控制；电力谐波治理
电能质量包括电压质量、电压波形质量以及频率波动质量，电能质量的好坏对人们的生产生活有着直接的影响作用。由于国民生活水平与工业生产水平的不断提高，造成了非线性用电设备在电网中的大量投运，因此也使得电网谐波分量占比越来越大。电力供给中大量谐波的产生，除了会增加电网的供电损耗之外，还会严重地干扰电网自动化装置与保护装置的正常运行，进而也会给电网的安全、稳定运行造成了严重的影响。
一、电能质量影响及分类
电能质量存在问题，并不是全由电力供应企业的原因造成的，其还有一部分原因是由于电力客户负荷特性所引起的。电能质量问题可根据产生与持续的时间，将其分为动态电能质量问题与稳态电能质量问题两大类。
其中，动态电能质量问题大多是以暂态持续时间为特征，主要是通过电压闪变、电压瞬变、电压骤升或骤降而体现的。而稳态电能质量问题包括有谐波、电压不平衡、欠电压、过电压等类型。在稳态电能质量问题中又以谐波所占据的比较最大，其是指对周期性电压或电流进行傅立叶分解，得到频度为基波整数倍分量的含有量，谐波也是一种衡量电能质量的重要指标[1]。
近年来，在高科技发展的背景下，使得电力系统的规模不断扩大，系统中非线性负荷不断增加，使得电力系统中所受到的谐波污染越来越严重。以上现象持续，导致了电力系统电能质量的不断恶化，这不仅会给供电企业的经济效益与电力系统的正常运行带来严重的危害，还会给电力用户的用电情况造成影响。
二、电能质量控制措施
针对电能质量问题带来的严重影响，可采取以下两点控制措施解决电能质量问题：
1.传统质量控制措施
传统意义上的电能质量控制措施主要体现在以下几方面：⑴通过局部并联电容器组，补偿系统无功功率，进而解决电网电压偏低的问题。但是，采用局部并联电容器，对于轻载电压偏高的电能质量问题却不能起到较好的控制效果。⑵对有载调压变压器的分接头进行调节，从而保证电网电压的稳定性，但是应用此方法对系统无功需求平衡状态却不能起到有效的改变，而且其还会对变压器运行的可靠性造成一定程度的影响。⑶应用机械式双电源切换装置、备用发电机组等措施，对重要的电力用户进行连续的供电，进而解决电能质量问题，保证电能质量的良好性。⑷通过无源滤波器来抑制谐波电流，其可以经由LC谐振对电网中的谐波电流吸收，但是，无源滤波器也只能对固定频率的谐波进行抑制，并有可能在抑制谐波的同时引起系统谐振现象的发生[2]。
根据以上几点传统的电能质量控制措施来看，其虽然可以对电能质量问题起到一定程度地解决作用，但由于自身存在一定程度无法克服的缺陷，给电能质量控制的有效性也带来了负面的影响。
2.电力电子技术
近年来，电力电子技术的发展与应用，对于电网中存在的电压波动、电压闪变、谐波畸变、电压不对称等电能质量问题均可进行有效的解决，这也给电能质量的良好性奠定了坚实地基础。电力电子技术主要是通过应用以下几类装置来实现电能质量控制的：
⑴动态电压恢复器。动态电压恢复器应用于电网系统中时，可以有效地起到补偿电源电压波动、闪变等。其主要可应用于半导体生产企业等具有敏感负荷的范围内。⑵静止调相机。静止调相机可以对电压与系统功率因数进行合理、有效调整，其主要可应用于电弧炉等动态非线性负载的范围内。⑶不间断稳压电源。不间断稳压电源是一种经由主机逆变器等模块电路，将直流电转换成为市电的系统设备，此种设置可应用于医院、银行等具有重要负荷的范围内。⑷固态电子转换开关。固态电子转换开关主要是用在对双回线路的切换当中，其可以有效地克服传统机械开关反应慢的弊端，保证对重要电力用户供电的安全与可靠。
三、电力谐波治理技术
在我国大力开展节能减排活动的背景下，各种节能灯具、节电设备的应用，给我国也带来了良好的经济效益与社会效益。但是，大量节能灯具设备的应用，虽然起到了节电节能的效果，但也会产生较大的谐波，进而给电网的正常运行带来影响[3]。例如，使用新型的电子节能灯代替传统的白炽灯进行照明，其较传统灯具而言，具有省电、高亮度、使用寿命长等特点，但若将大量的电子节能灯投入使用后，将会不断地产生谐波，给电网造成“污染”。基于以上因素考虑，采用有效的治理技术对电力谐波进行治理，已经成为必然的趋势。
1.有源电力滤波装置的应用
有源电力滤波装置的主要结构将电容器与电抗器串联，并将其并联到系统当中。10千伏以下的电力系统多会应用有源电力滤波装置对电力谐波进行治理，其具有响应速度快、可控性高等优势，除过能够对谐波有效治理外，还能抑制闪变，无偿无功。应用有源电力滤波装置时，其特点主要体现在以下三方面：第一，可降低由高次谐波电流导致的线路及设备损耗现象；第二，具有较高的自适应功能，可以智能、自动地跟踪补偿变化的谐波；第三，有源电力滤波装置的滤波特性不会受到阻抗的影响，并可有效消除与电力系统阻抗之间发生的谐振现象。
2.无源电力滤波装置的应用
利用电力滤波装置来吸收谐波，是抑制电网谐波污染较常采用的措施之一。无源滤波装置大多是由电力电容、电阻、电抗等组合而成，通过对某一频率的谐波呈低阻抗，与电网阻抗形式成分流关系，使绝大多数该频率的谐波流入到无源电力滤波装置内。采用无源电力滤波装置，具有成本低、构造简单、效率高、运行安全、维护方便等优势，因此其被广泛应用于电力谐波的治理当中。但是由于无源电力滤波装置的滤波特性是由系统和滤波器的阻抗比决定的，因此也存在几点缺陷：第一，滤波要求、调压要求与无功补偿难以一些时间难以得到有效协调；第二，只可以消除特定的一次或几次谐波，因此有可能会对另外些次的谐波产生放大作用；第三，滤波的特性会较大程度地受到系统参数的影响；第四，当谐波电流增大时，滤波器负担也会随之加重，将有可能造成滤波器过载的现象[4]。
综上所述，在电网系统中若是存在大量的谐波电流，不仅会造成电压的畸变，还会对电网的安全、稳定运行带来严重的影响，加之电网中大量谐波的不断累积，会大大增加电网线路损耗，进而影响电能质量。因此，合理地采取有效地手段加强控制电能质量并治理电力谐波，才能有效地保证电能质量，进而提高电网运行的稳定与安全。
参考文献：
[1]谢伟.基于DSP的稳态电能质量监测及谐波治理的研究[D].华东交通大学：电力系统及其自动化，2012.
[1]张欣，孙巍巍，黄荣辉，马健，史帅彬，曾江.深圳大运会电能质量监测及对策研究[J].广东电力，2012，
[3]房倩.钢铁企业电力系统的电能质量问题[J].数字技术与应用，2013，7（7）：191.
[4]罗安，吴传平，彭双剑.谐波治理技术现状及其发展[J].大功率变流技术，2011，6（6）：1126.