电能既是一种经济实用、清洁方便且容易传输、控制和转换的能源形式,又是一种由电力部门向电力用户提供,并由供、用双方共同保证质量的特殊产品。如今,电能作为走进市场的商品,与其他商品一样,无疑也应讲求质量。
由于供电电源的电能质量下降而影响电气设备正常工作的问题,早在电力供应一开始就引起了供用电双方的关注。随着工业规模的扩大和技术更新,越来越多的用户采用了性能好、效率高但对电源特性变化敏感的高科技设备,电力用户对电能质量的要求在不断提高。与此同时,许多新型的电气设备在其运行中会向电力系统注入各种电磁干扰,对电力系统的安全运行和用电设备的正常工作造成的危害与影响不断增加,电能质量问题日益突出。
电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的注意。到50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关变流器引起电力系统谐波问题的大量文章。70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分和关注。国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议,不少国家和国际学术组织都制定了限制电力系统谐波和用电设备谐波的标准和规定。
在我国,随着工业、农业和人民生活水平的不断提高,对电能的需求成倍增长、对供电质量和供电可靠性的要求也越来越多,电能质量受到人们的日益重视。1984年,水利电力部颁布了(SD126—1984)《电力系统谐波管理暂行规定》,推动了我国谐波研究工作的进展。1993年7月,国家技术监督局正式颁布了(GB/T14549—1993)《电能质量—公用电网谐波》,并于1994年3月正式实施,使我国谐波管理工作逐渐科学化、规范化和和法制化。
本部分内容主要介绍电力系统谐波相关理论及应用知识。电力谐波抑制技术则要依据这些理论、方法、标准,通过相应的设备和措施,达到电能质量改善的目标。