开展用户侧电能质量治理，既可以避免电力用户因功率因素不达标而被电网公司罚款，也可以有效节约电费，保证设备安全稳定G效运行。谐波治理和无功补偿是用户侧电能质量治理的重点所在

服务领域

综合能效

业务场景

工业企业

适用范围

各类有电力、电子系统的企业。

优势亮点

1. 降低电能质量污染源介入对电网的影响，改善电网电能质量指标。

2. 节约能源，降低不必要的损耗，减少企业运行成本。

3. 改善非线性负载的运行条件，提高工作效率。

4. 改善污染源企业内部其他设备运行工况，提高工作寿命，降低故障率。

详细介绍

相对于电网来说，用户侧存在的电能质量问题主要包括谐波多和功率因数低，因此谐波治理和无功补偿是用户侧电能质量治理的重点所在。下面主要从谐波治理和无功补偿角度介绍电能质量治理方法。

1. 谐波治理

谐波产生于各种非线性负载，随着电力电子技术的发展，电力用户使用的设备中，非线性负载设备数量大幅增加，小到一盏节能灯、一台计算机，大到轨道交通牵引设备、医疗CT机等，这些设备都是谐波的产生源。

各种非线性负载产生的谐波，给电力用户造成的损失不可轻视。一是会造成电气设备的老化和过热，老化会降低设备使用寿命、拉高设备使用成本，过热则容易导致火灾。二是会影响设备的使用质量，如造成电机震动和噪音，影响生产生活。三是会使设备出现误动和拒动，造成如计量装置误差变大、继电保护装置异常动作等事故。

治理谐波可分为预防和补救两方面：预防性治理是指在设备的制造和设计过程中充分考虑到其谐波注入效应，采取措施合理限度的减少谐波的产生。补救性治理是指设备投入运行后安装附加的谐波治理设备来抵消减少系统中已有的谐波。

预防谐波方法：

（1）采用多脉波数的整流器。利用变压器绕组的不同接线方式形成的多脉波数整流器，可通过相位抵消或者相位多重化来减少谐波的产生。

（2）改变变压器的连接方式。将绕组三角型连接可以阻断零序3次谐波。

（3）采取减少谐波磁势的旋转电机设计。改善磁极的急靴外型或励磁绕组的分布范围、采用Y型接线方式消除电动势中的3次谐波、采用短距绕组和分布绕组来削弱谐波电势。

谐波补救性方法：

（1）无源滤波器PPF。由电容器和电抗器串联构成，并将参赛设定为对某个特定频率形成谐振，将其并联在非线性负荷接入电网的位置来吸收其产生的谐波。

（2）有源滤波器APF。其结构相对复杂，主要包括控制部分和逆变器，理论上可以针对任意频率范围内的谐波进行补偿，而不只是对某一特定频率的谐波，并恢复工频的正弦波形，但价格昂贵。

（3）混合型有源滤波器HAPF，是PPF 和APF的结合，有相当有价值的使用方案，不仅具有APF  补偿能力，又有相同容量下APF合理的价格优势。

2. 无功补偿

功率因数是有功功率和视在功率的比值，在视在功率一定情况下，要提高功率因数可以通过提高有功功率实现。为保证有功功率的值尽可能大，就需要在负荷侧安装无功补偿装置，将电网输送的无功功率值尽可能减少。对于用户，无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压就地无功补偿、低压集中、分组无功补偿、中压集中无功补偿。

（1）低压就地无功补偿：根据具体用电设备无功的产生量将单台或多台低压电容器组与用电设备并连，通过控制、保护装置与电机同时投切。随机吸收电感性设备的无功能量，转换成有功能量反送回电感设备。

（2）低压集中、分组无功补偿：将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。仅能补偿无功能量对变压器的“涡流效应”引起的配变利用率过低，在一定程度上提高配变利用率；同时对无功能量起到阻隔作用，防止无功能量闯入上一级电网造成电压的波动，降低网损。

（3）中压集中无功补偿：将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV中压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，对无功能量起到阻隔作用，防止无功能量闯入上一级电网造成电压的波动，降低网损，保护上游电网。同时便于运行维护，社会效益重大。

方案成效

电能质量治理对于用能企业的节能效果表现为直接经济效益和企业内部设备运行可靠性提高：

1、电力用户直接经济效益

（1）减少功率因数罚款，甚至得到功率因数奖励；

（2）降低电能损耗，节约能源；

（3）提高企业利润。

2、企业内部设备运行可靠性提高

（1）电动机、电容器、电缆等故障率下降；

（2）电动机运行平稳；

（3）变压器温升下降，噪声明显降低；

（4）企业内部电子设备故障率下降，如计算机、数控设备等；

（5）减少生产型 的服务成本；

（6）提高企业的整体生产率。