因为谐波不仅影响电力系统的安全运行，同样也会对其他设备造成电磁干扰，所以消除谐波污染成为现阶段的主要目标。为了减轻谐波产生的影响和危害，国内外制定和颁布了一系列限制电网谐波的标准，规定凡是电网中谐波含量超过规定值的，都需要加装滤波设备滤除多余的谐波能量。

1.1.2 谐波和无功功率的危害

在公用电网中，谐波的存在导致电流波形严重畸变，造成用电设备的损害，同时产生一系列连锁反应，对电力系统以外的设备也带来了一定危害。概况起来主要有以下几个方面[5]：

（1）谐波会造成电力电子装置产生额外的谐波损耗，电力系统中设备的效率大为降低，同时当中性线上流入大量的三次谐波时，线路过热而损害，严重时会导致火灾的发生。

（2）谐波对各种电气设备的正常工作造成干扰，发生不必要的机械振动、噪声污染及过电压损害。

（3）电网中同时存在局部的串并联谐振也是由谐波导致的，谐振导致谐波电流或电压增大，从而大大增加上述两点的危害，导致恶性循环，引起更严重的事故。

（4）由于大部分继电保护装置和自动装置是线性原件，因此阻抗曲线也为线性，而谐波会使电流发生畸变，形成非正弦电流，因此当波形相交叉时，会导致其发生误动作，导致测量仪表发生混乱。

（5）谐波会影响相邻的通信系统，使得通信过程中产生噪声干扰，甚至导致部分信息丢失，使系统无法进行正常的通讯。

用电设备中存在大量的阻感负载。阻感负载想要正常工作必须吸收无功功率，而这些无功功率会对公用电网造成不利的影响[5]：

（1）由于视在功率为有功功率和无功功率之和，因此无功功率增加导致视在功率增加，需要外部提供的功率容量增加。

（2）使总电流增加，从而增加了设备和线路的损耗；

（3）增大线路的电压降，降低了电网的供电质量。

这些年来，由于谐波和无功而引发了各类严重的问题，导致各国越来越关心谐波和无功功率的治理。

1.2 选题的目的和意义

1.2.1 现阶段谐波处理的方法

谐波危害电网的正常运行，所以必须滤除。当前，处理电力系统中谐波污染问题的方法主要有被动型和主动型两种。其中，被动型谐波处理方式是在电网与非线性负载间加装谐波分流或补偿装置，如无源滤波器、有源滤波器；而主动型谐波处理方法采用预防措施，改良电力电子装置，使产生的谐波在规定范围以下。

1.2.2 谐波提取利用的意义

总的来说，不管是采用被动型或主动型方法处理谐波，本质都是想要抑制或是滤除电网中的谐波含量，从而使电网能够安全稳定的运行。但改善设备本身会使投资大幅增加，而安装滤波设备则只能抑制而不能消除谐波。

值得注意的是，电网中的谐波即是一种污染，但同时也是一种能源，为达到建立“绿色电网”的目标，通过某些方法将这些谐波电能的频率变为基波频率，加以利用，能够创造较大的经济效益，并用于补偿相关设备的经济投入，满足循环经济发展的要求。因此，提取利用谐波有着较为广阔的运用前景。

1.3 选题的背景

1.3.1 谐波理论方面的研究

现阶段，国内外关于谐波理论的研究大体上有下面三个方向[5]：

（1）如何定义功率

当电网中存在谐波时，如何更为科学严谨的定义谐波功率，同时又能符合每种工程对于谐波功率定义的要求，今后还需要进行更为深入细致的研究。

（2）如何分析谐波