谐波治理设备的研制

　　20世纪20年代末，人们开始注意到电力系统的非线性负荷会引起谐波。20世纪50年代，随着科学技术的发展，大量的非线性负载给电力系统带来了严重的谐波干扰。20世纪70年代以来，由于谐波危害日益严重，世界各国都十分重视谐波问题，并召开了许多国际谐波问题学术会议。近40年来，电力系统谐波的研究已经超出了电力系统本身的范围，并取得了前所未有的进展。

　　20世纪70年代以前，谐波控制处于无源滤波器时代(PF：Passive Filter,也称滤波器)。LC滤波器作为无源滤波器，由滤波电容、滤波电抗器和电阻器组成。由于其结构简单、设备投资低、运行可行性高、运行成本低等优点，成为应用最广泛的谐波补偿装置。但其工作原理决定了其固有缺陷。

　　首先，谐振频率依赖于元件参数，因此只能对主要谐波进行滤波，且LC(电容和电抗)参数的漂移会导致滤波特性改变，使滤波性能不稳，难以保证滤波效果。其次，只能抑制按设计要求规定的谐波成分，有时由于高次谐波的成分复杂，必须同时加入多个滤波电路，使整个无源滤波装置的体积增大、损耗增加;同时考虑到成本问题，不能仅靠增加无源滤波器数量来提高滤波效果。最后，电网中的某次谐波电压可能在LC网络中产生很大的谐波电流。

　　20世纪70年代后，谐波治理进入有源滤波器(APF：Active Power Filter)时代。谐波源一般为非线性负载，如整流器等, 供电系统一般为保护对象。

　　与无源滤波器相比，APF是一种主动性型的补偿装置，具有较好的动态性能。特别是基于电压源型的APF,结构简单、质量轻、损耗小、价格便宜以及容易实现多重化，从而降低开关器件的开关频率。因此，在工业领域，这种APF,通常被考虑为优先研发的应用项目。当前，有源滤波器(APF)应用于用户端电力谐波抑制，被认为是最有效的抑制谐波的方法。

　　谐波治理市场规模

　　根据国家统计局公布的数据，2014年度我国电网新增电力约为10251万千瓦。电力网络中使用的大量非线性负荷，产生了大量的谐波，谐波含量约占10%左右，且这些谐波绝大部分没有得到有效的治理。

　　若按照13%(2014年统计数据)的谐波治理比例(即谐波治理容量为谐波容量的13%)，则谐波治理容量约为92万千瓦，对应的谐波治理设备市场规模为10.05亿元(治理成本按照1093元/千瓦测算)。据中国电源工业协会统计数据显示，从2010年-2014年，我国谐波治理设备市场规模从2.87亿元上升到10.05亿元，年均复合增长率37%。未来谐波治理设备市场仍将持续高速增长，预计到2020年市场规模将达到17.8亿元。

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