在工业和生活用电负荷中，电感性负荷占有很大的比例。感应电动机、变压器、日光灯等都是典型的电感性负荷。感应电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。电感性负荷必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。

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一、政策环境

为了保护供用电双方的利益，将公用电网谐波限制在一定的范围内，国家相关部门制定了一系列相关政策法规：

1993 年国家技术监督局制定颁布了 GB/T14549---1993 《电能质量公用电网谐波》标准，作为对电力系统产品电能质量的要求，规定了公用电网谐波电压（相电压）限值，作为限制用电户谐波污染的排放。对于用电户，一则要求购置的用电设备先进合理设计，产生的谐波电流符合 GB 17625.1—1998 《低压电气及电子设备发出的谐波电流限制值标准。二则对于不能满足要求的用电户，要求安装电力谐波滤波器。

1995 年国家通过了《电力法》，并于 1996 年 4 月 1 日起实施。《电力法》规定：“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”（第三十二条），在电能质量治理上必须遵循《电力法》规定，“谁污染、谁治理”的原则。对于新投产的项目，必须根据用户用电负荷性质给电能污染造成的程度，加装消除电能污染的设备。

1998 年，电力工业部颁发了《电网电能质量技术监督管理规定》（电综（ 1998 ） 211 号文），该文规定了国家电力公司是负责全国电网电能质量技术监督归口管理部门，以各级电力调动部门为中心，逐步加强对电能质量指标的全面运行监测。

2001 年，国家电力公司下发了《关于进一步提高用户电压质量管理的指导意见》，规定供电部门应对配变台区的电压质量进行 24 小时轮测，发现电能污染超过“标准”的用户应采取措施，加装消谐、抑制谐波设备，必要时依据《电力法》规定：“用户用电不得危害供电、用电安全和扰乱供电、用电秩序”（第三十二条），运用法律手段治理电能污染。


二、 电能质量解决方案

1．无功功率补偿装置
1.1 症状分析

在工业和生活用电负荷中，电感性负荷占有很大的比例。感应电动机、变压器、日光灯等都是典型的电感性负荷。感应电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占有很高的比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。电感性负荷必须吸收无功功率才能正常工作，这是由其本身的性质所决定的。电力电子装置等非线性装置也要消耗无功功率，特别是各种相控装置。如相控整流器、相控交流功率调整电路和周波变流器，在工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率。

1.2无功功率的影响

无功功率对公用电网的影响主要有以下几个方面：

增加设备容量。无功功率的增加会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。

设备及线路损耗增加。无功功率的增加使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加。

使线路及变压器的电压降增大，如果是冲击性无功功率负荷，还会使电压产生剧烈波动，使供电质量严重降低。



1.3 无功补偿和企业利益

降低线损和变损 ：
对企业而言，线损主要在低压线路。安装无功补偿装置后功率因数提高，线路电流会下降，这样线路损耗降低，变压器的有功损耗也会降低。对于高压计量的用户，在低压侧安装无功补偿装置，可降低安装点与计量点间的线损。

提高设备使用效率 ：
举例：变压器容量为 250KVA，平时总电流为280A，功率因数为0.7，现在要增加75KW的电动机。如果不采取措施的话，变压器的容量不够用，需更换变压器。后来根据实际情况，采取如下解决方案：在该变压器二次侧对现有设备进行集中补偿，补偿后功率因数提高，变压器出力增加。
总电流为 280A时变压器所带的负载为：
加上 75KW电动机总负载为211KW。进行无功补偿只要把功率因数提高到0.844便可达到增容的目的，考虑到其他的原因，功率因数提高到了0.95.这样无需更换变压器便可增加75KW的电动机.

提高电压：
在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线路的电流越大，导线阻抗的电压降落越大，这样负载的端电压就低，使设备得不到充分的利用。




主要性能及特点 ：

任意次谐波实时补偿；补偿不受电网频率影响；不易与电网阻抗发生谐振；过载能力强；

SVG比SVC的调节速度更快，运行范围更广；

采用多重化、多电平、或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中谐波的含量；

快速跟随负荷变化，其响应速度和动态性能大大优于SVC；

对无功电流和无功电压的控制精度比SVC更高；

使用的电抗器和电容元件比SVC小，大大减少装置的体积和成本；



主要适用领域 ：

交流电机无功补偿；整流、变频、工频及中频感应加热、高频感应加热、焊接等混合负载；低压大功率电解、电镀、电弧炉等负荷。油田抽油机，轧钢厂，化工，中频炉，地铁，机械厂，风电场，泵站，港口，汽车厂，会展场馆，写字楼等。

2．谐波治理装置

2.1症状分析

目前由于电力电子装置的大量生产与广泛应用，电力电子装置作为一个谐波源给电力电网带来的公害是无法估量的，我们应引起高度重视。理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。近年来，各种电力电子装置的迅速普及使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。

2.2谐波治理方法

电力系统中对谐波的抑制就是如何减少或消除注入系统的谐波电流，以便把谐波电压控制在限定值之内，为解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题，基本思路有两条。一条是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，且功率因数可控制为 1，这当然只适用于作为主要谐波源的电力电子装置。另一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都是适用的，这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法


主要适用领域 ：

用于给非线性、冲击性和不平衡负载供电的电力网，解决供电质量，降低运营成本，促进安全生产。
(rong)