摘要：本文簡要分析了電力電子裝置的諧波抑制技術和無功補償技術，探討了無功補償技術中三種并聯電容器補償方式，探討了諧波抑制中無源濾波器和有源電力濾波器的應用，并提出了有源功率因數校正技術，旨在進一步促進電力電子裝置諧波抑制和無功補償技術的發展。

關鍵詞：電力電子裝置;諧波抑制;無功補償

1前言

電力電子裝置的應用能夠實現電路形態的靈活變換，提升用戶電能使用的高效性，但需要注意的是，當前電力電子裝置的應用也會導致電網出現諧波污染和低功率因數的問題，這會對供電質量造成不良影響，對電網諧波的抑制和無功補償能夠有效避免上述問題。基于以上，本文簡要研究了電力電子裝置諧波抑制及無功補償技術，旨在優化電力電子裝置的應用，保證供電質量。

2電力電子裝置無功補償技術分析

在電力系統中，有多種方法可以實現無功功率的補償，例如同步發電機、同步調相機的應用，SVC的應用等。許多工程供電系統有著阻感性負載多的特點，其總等效負載呈感性，針對這種情況，主要采用并聯電容器方式來實現無功功率補償，從而提升其功率因數。下面就來簡要探討無功補償技術中的并聯電容器補償技術。以安裝位置為標準，可以將并聯電容器補償技術分為以下三種方式：

①集中補償方式：電容器組的安裝位置為母線，即在母線上集中安裝電容器組，這能夠有效提升整個變電功率因數，從而降低饋出線路無功損耗;

②分區補償方式：在功率因數較低的區域母線上分別安裝電容器組，這種補償方式效果更好，但需要注意的是，相較于集中補償方式來說，其補償范圍較小[1];

③就地補償方式：對于異步電動機等感性設備以及熒光燈照明線路來說，可以在負載設備附近區域位置安裝電容器組，這種補償方式即為就地補償，就地補償能夠有效提升用電設備供電回路功率參數，同時有著改善用電設備電壓質量的功能，但就地補償方式也有著一定的局限性，其電容器安裝有著分散性的特點，不利于監測和維護，隨著低壓自愈式電容技術的發展，就地補償方式被進一步推廣和應用。

3電力電子裝置諧波抑制技術分析

一般來說，供電系統諧波抑制與消除的方法主要包括兩種，一種是無源濾波器或有源電力濾波器的應用，一種是對諧波源的改造，例如高功率因數整流器的采用及變流器相數提升。無源LC濾波器在工程上的應用最為廣泛，其有著結構簡單、成本低以及可靠性優良等特點，其能夠為諧波提供低阻抗路徑，在保留基波的基礎上來使諧波短路，從而實現諧波抑制作用，諧波能夠通過濾波器但不會進入到供電系統中。下面簡要分析無源濾波器和有源電力濾波器兩種方式：

3.1無源濾波器

電阻、電抗器以及電力電容器按照一定的功能要求組合即可制得無源濾波器。其中單調諧濾波器是結構和形式最為簡單的一種無源濾波器，在單一特征次諧波的抑制中有著良好的應用效果，具體來說，單調濾波器之路在單一特征次諧波下串聯諧振，這就能夠形成低阻通路，使得次諧波電流盡可能小的流入電網，或不再流入電網，實現諧波抑制的目的。對于若干特征次諧波的抑制來說，主要將若干個單調濾波器在電網中并聯。雙調諧濾波器也是無源濾波器的一種，其能夠同時對兩種頻率諧波進行濾除，此外，還可以制作多階雙調濾波器，但其電路結構相對復雜，在實際中應用較少，這里不再贅述。為了濾除某一次以上的諧波，還可以將無源濾波器設計為高通濾波器。無源濾波器結構簡單，維護和使用成本較低，不僅能夠實現諧波的吸收，還能夠進行無功補償，從而改善功率因數，無源濾波器諧波抑制技術成熟，在諧波抑制和無功補償中應用最為廣泛[2]。但需要注意的是，無源濾波器也有著一定的局限性，其主要通過并聯低阻抗通路來實現諧波抑制，系統和濾波器的阻抗比決定著濾波特性，這就使得其存在以下兩個缺點：首先，運行工況和系統參數會對濾波特性產生較大影響，設計相對困難，諧振頻率主要依賴于元件的參數，因此無源濾波器中能夠濾除主要諧波，一旦LC參數出現漂移，則濾波特性會受到影響，難以保證濾波性能的穩定性;第二，電網參數和LC可能會影響諧波分量，產生的并聯諧振會增加該次諧波分量，從而降低了電網供電質量。

3.2有源電力濾波器

有源濾波器的應用也能夠實現諧波抑制作用，主要通過可控的功率半導體將電流注入到電網中，此電流復制與諧波源電流相同，相位與諧波源相反，這就能夠保證總諧波電流為零，實現諧波電流補償。相較于無源濾波器來說，有源電力濾波器有著以下優點：首先，有源電力濾波器不僅能夠對各次諧波進行補償，同時能夠實現閃變的抑制，實現無功補償，功能較多，且性價比相對合理;第二，有源電力濾波器的特性不會受到系統阻抗等相關因素的影響，避免與系統阻抗發生諧振;第三，有源電力濾波器有著自適應的特點，可控性和快速響應性較好。就目前來看，我國對有源電力濾波器的研究越來越深入，隨著電力電子技術的進步和相關元器件的發展，有源電力濾波器的應用將會越來越廣泛。

4有源功率因數校正技術

開關電源等電力電子裝置的使用促進了功率因數校正技術的發展，有源功率因數校正技術應運而生，其不會產生諧波，且保證功率因數為1，是一種新型的變流器[3]。有源功率因數技術的應用不會產生諧波電流和諧波，因此不會涉及到無功補償和諧波抑制的問題，是一種積極主動地節能較好措施，經濟效益明顯，在未來的發展過程中，有源功率因數校正技術的應用前景比較廣闊。

5結論

綜上所述，本文簡要分析了電力電子裝置無功補償技術中的并聯電容器補償技術，探討了三種主要補償方式的優缺點。分析了諧波抑制技術中無源濾波器和有源電力濾波器的應用，對比了二者的優缺點。最后簡要探討了一種主動節能降耗、不會產生諧波和諧波電流的有源功率因數校正技術。通過分析可知，電力電子裝置無功補償技術和諧波抑制技術是相輔相成的，二者的進步和發展是相互協調的。

作者:張園 單位:唐山曹妃甸實業港務有限公司

參考文獻：

[1]何軍.電力電子技術與諧波抑制、無功功率補償技術研究綜述[J].電子技術與軟件工程,2016(1):243.

[2]常曉,王霜.電力系統諧波抑制和無功補償裝置[J].河南科技,2015(19):124～125.

[3]陳起良.電力電子技術與諧波抑制、無功功率補償技術研究綜述[J].電子技術與軟件工程,2013(20):197.