现如今，随着城市的发展 ，高层商业建筑不断增加，也就是我们通常所说的大厦建筑，在这些高层商业建筑的配电系统中，由于大量产生谐波的非线性负荷动力设备 及用电设施的广泛应用，如：采用电子整流的照明系统；个人电脑等现代化办公系统；数据交换系统（作为数据处理及交换存储平台的IDC 机房）；采用变频驱动的大厦供水、供暖、新风、空调、电梯、消防系统；以及用于大厦安保的楼宇监控系统等等。大量的谐波电流注入到 配电网络中，并使电网电压也产生不同程度的畸变，这种谐波“污染”会对配电网络和用户产生严重的危害，构成了大厦供配电系统运行的 安全隐患；同时，大量无功谐波电流注入系统，占用了系统容量，增加了系统运行负担，在对系统造成危害的同时造成了电能的无谓浪费， 严重降低了电力系统的电能质量。

现代商业建筑中存在的电能质量问题：谐波对现代商业建筑配电系统的危害：

电点或由高一级电压的电网供电，可以减小谐波对系统和其他用电设备的影响；避免电容器对谐波的放大。改变电容器的 串联电抗器，或将电容器组的某些支路改为滤波器。或限定电容器组的投入容量，可以有效地减小电容器对谐波的放大并保证电容器组的安 全运行；提高设备的抗干扰能力；改善谐波保护性能。

3. 被动治理，既外加滤波器，阻碍谐波源产生的谐波注入电网，或者阻碍电力系统的谐波流入负载端。现在电能质量治 理主要是被动治理。如：采用无功滤波器PF，在谐波附近或公用电网节点装设单调谐及高通滤波器，可以吸收谐波电流，同时还可以进行无 功补偿，运行维护也简单；在谐波源附近和公用电网节点装设并联型和串联型电力有源滤波器APF，可以有效起到补偿或隔离谐波的作用， 并联型还可以进行无功功率补偿，但装置造价较高，补偿容量较小，电压等级偏低。而采用混合型有源电力滤波器，可以很好的兼顾PF成本 低廉、电压等级高、补偿容量大和APF性能优越的优点，属于APF的分支和发展。本问所论述的就是其许多种类的一种。

目前电力系统中应用最多，最为成熟的FACTS设备就是静止无功补偿器 （Static Var compensation, SVC）。它通常由负荷并联的电抗器和（或）电容器组合而成，且其中歪歪有一个可调的。可调电抗器包括晶 闸管控制的电抗器（TCR）或晶闸管投切的电抗器（TSR）两种形式。电容器则通常包括与谐波滤波器电路结合成一体的固定的电容器（FC） 或机械投切的电容器（MSC），或在需对电容进行高速或非常频繁投切时所采用的晶闸管的手段。以日本为例，截止2001年底，共生产了264 台容量高达9018Mva的并联无功补偿器，其中92%以上为基

静止同步补偿器作为基于电压源变流器的并联补偿装置，其概念自 20世纪80年代一经提出立刻得到了各大电器制造公司的广泛关注，纷纷投入巨大的资金和人力进行开发，但由于当时电力电子技术发展的限 制一直没有正式的样机投入运行。20世纪90年代高压大功率可关断器件的迅速发展从硬件上为作为电力系统一次回路设备的大功率STATCOM 的开发提供了可能，1992年日本三菱公司研制的世界第一台±80Mvar的工业装置于日本犬山投入商业运行，开创了基于同步变流器装置的 FACTS技术的新纪元，随后各大公司纷纷推出自己的产品。我国清华大学和河南省电力局合作研制的±20MvarSTATCOM也于1998年投入运行。 到目前为止，已有数十台装置投入到了商业运行，是新一代FACTS装置中最早，也是得到最广泛应用的同步补偿装置。

有源电力滤波器（Active power filter，APF）的交流电 路分为电压型和电流型。目前实用的装置90%以上为电压型。从与补偿对象的连接方式来看，有源电力滤波器可分为并联型和串联型。并联 型中有单独投入电网使用、LC滤波器混合使用以及注入电路方式，目前并联型占实用装置的大多数。目前有源电力滤波器仍存在一些问题， 如电流中有高次谐波、单台容量低、成本较高等。随着电力半导体器件向大容量、高频化方向发展，这种既能无功补偿又能谐波治理的装置 必然会有很好的发展前景。本论文就详细地介绍了其中的一种。

对于大负荷用电企业，按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿，低压集中补偿和低压就地补偿。在补偿容量相等的情况下，低压 就地补偿减低线损最有效，其原因是这种方法就地补偿了负荷的感性部分，使流经线路和变压器上的无功电流大大减小，显然此种方法所取 得的经济效益最佳。

理论上说，无功功率的补偿包括对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。因此在设计允许的范围内，应 该把除基波有功分量以外的所有谐波和基波无功都补偿掉。然而，在实际工程应用中，考虑到基波无功在所有无功损耗中的绝对比重，为了 降低开关频率，提高体统容量，可以采用主要补偿基波无功的方式。

矿热炉是一种高能耗的电冶炼炉，具有电阻电弧炉的特性。其功率因数是由炉内电弧及电阻R和电源回路中（包括变压器、短网、集 电环 、导电颚板及电极）的电阻r和电抗x值的大小来决定。

低压补偿是 利用现代控制技术和短网技术将大容量、大电流的超低压电力电容接入矿热炉的二次侧的无功补偿装置。该装置不仅是无功 补偿装置原理的 最好体现，还可以使矿热炉的功率因数在较高值运行，降低短网和一次侧的无功消耗，消除3次、5次、7次谐波。调平三相 功率，提高变压器 的输出能力。控制的重点使三相功率不平衡度下降，达到三相功率相等。使坩锅扩大、热量集中，提高炉面温度，使反应 加快，达到提高产 品质量、降耗和增产的目的。

此技术属于将原来成熟的就地补偿技术应用到矿热炉的二次低压侧，由电容器产生的无功功率 ，通过短线路，一部分通过矿热炉变压器 由系统吸收，另一部分补偿矿热炉变压器，短网和电极的无功损失，增加了输入矿热炉的有功功率 。同时采用了分相补偿，使矿热炉内三相 电极上的有功功率相等，达到提高功率因数，减小三相功率不平衡和改善生产指标的效果。