随着工业经济的迅猛发展，供电系统非线性负荷的大量增加，对电网造成的干扰愈加严重和复杂，导致电网供电质量下降。目前电力系统谐波污染与功率因数降低、电磁干扰已并列为电力系统的三大公害。
1 谐波、谐波产生和标准
所谓谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。
谐波主要由谐波电流源产生：当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流因而发生了畸变，由于负荷与电网相连，故谐波电流注入到电网中，这些设备就成了电力系统的谐波源。
系统中的主要谐波源可分为两类：① 含半导体的非线性元件，如各种整流设备、变流器、交直流换流设备、PWM变频器等节能和控制用的电力电子设备；② 含电弧和铁磁非线性设备的谐波源，如日光灯、交流电弧炉、变压器、发电机组及铁磁谐振设备等。
国际上对电力谐波问题的研究大约起源于五六十年代，当时的研究主要是针对高压直流输电技术中变流器引起的电力系统谐波问题。进入70年代后，随着电力电子技术的发展及其在工业、交通及家庭中的广泛应用，谐波问题日趋严重，从而引起世界各国的高度重视。各种国际学术组织如电气与电子工程师协会（IEEE）、国际电工委员会（IEC）和国际大电网会议（CIGRE）相继各自制定了包括供电系统、各项电力和用电设备以及家用电器在内的谐波标准。我国国家技术监督局于1993年颁布了国家标准GB／T14549－93《电能质量公用电网谐波》，标准给出了公用电网谐波电压、谐波电流的限制值；GB17625.1《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》规定电气（电子）设备送出的谐波电流限值。
2 谐波的危害
（1） 增加输、供和用电设备的额外附加损耗，使设备的温度过热，降低设备的利用率和寿命：
① 电力谐波对输电线路的影响：
谐波对供电线路产生了附加损耗。由于集肤效应和邻近效应，使线路电阻随频率增加而提高，造成电能的浪费；由于中性线正常时流过电流很小，故其导线较细，当大量的三次谐波流过中性线时，会使导线过热，损害绝缘，引起短路甚至火灾。当注入电网的谐波频率位于在网络谐振点附近的谐振区内时，对输电线路和电力电缆线路会造成绝缘击穿。
② 电力谐波对变压器的影响：
谐波电压的存在增加了变压器的磁滞损耗、涡流损耗及绝缘的电场强度，谐波电流的存在增加了铜损。对带有非对称性负荷的变压器而言，会大大增加励磁电流的谐波分量。
③ 电力谐波对电力电容器的影响：
含有电力谐波的电压加在电容器两端时，由于电容器对电力谐波阻抗很小，谐波电流叠加在电容器的基波上，使电容器电流变大，温度升高，寿命缩短，引起电容器过负荷甚至爆炸，同时谐波还可能与电容器一起在电网中造成电力谐波谐振，使故障加剧。
④ 谐波对旋转电机的主要影响是引起附加损耗，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压。
（2） 影响继电保护和自动装置的工作可靠性：
特别对于电磁式继电器来说，电力谐波常会引起继电保护及自动装置误动或拒动，使其动作失去选择性，可靠性降低，容易造成系统事故，严重威胁电力系统的安全运行。
（3） 对通讯系统工作产生干扰：
电力线路上流过的幅值较大的奇次低频谐波电流通过磁场耦合时，会在邻近电力线的通信线路中产生干扰电压，干扰通信系统的工作，影响通信线路通话的清晰度，甚至在极端的情况下，还会威胁着通信设备和人员的安全。
（4） 对用电设备的影响：
电力谐波会使电视机、计算机的图形畸变，画面亮度发生波动变化，并使机内的元件温度出现过热，使计算机及数据处理系统出现错误，严重甚至损害机器。
⑸ 对产品质量的影响
谐波对敏感的用电设备影响是造成设备工作不稳定，导致产品合格率下降，甚至造成批次性产品报废。
此外，电力谐波还会对测量和计量仪器的指示、计量不准确。
3 谐波源管理与谐波测量（监测）
对谐波源负荷要实行统一设备选型管理、相对集中地安排用地和供电。避免谐波源设备选型不当（劣质）造成谐波污染放大、不合理的地理布局和供电方案造成影响其他企业正常生产，并造成谐波治理难度增大。
谐波源负荷一般要进行测量才能掌握谐波水平和分布情况。测试分为两种：实地实时用便携式电能质量分析仪测试、电能质量在线监测。
电能质量实时监测是电能质量综合治理的基本要求，不仅能够使我们掌握全网的谐波水平与状况，了解运行负荷谐波源的分布规律，发现谐波源负荷的动态时间分布特性，研究电网对不同层次谐波的响应特性，观察并联无功补偿装置吸收、放大、甚至产生并联谐振的机理。
4 谐波抑制方法
（1） 严格贯彻执行有关电力谐波的国家标准，加强管理：
GB17625.1《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值》，要求购置的用电设备，经过试验证实，符合该标准限值才允许接入到配电系统中。 GB/T14549《电能质量公用电网谐波》，规定的注入公共连接点的谐波电流允许值的用户，必须安装电力谐波滤波器，以限制注入公用电网的谐波。
（2） 改善供电系统
加大供电系统短路容量、提高供电电压等级、增大供电设备容量、尽可能保持三相电压平衡能提高电网承受能力。对谐波源负荷由专门的线路供电，减少谐波对其它负荷的影响，也有助于集中抑制和消除高次谐波。
（3） 降低谐波源的谐波含量
在谐波源上采取措施，最大限度地避免谐波的产生。这种方法比较积极，能够提高电网质量，可大大节省因消除谐波影响而支出的费用。具体方法有：
①增加整流器的脉动数
整流器是电网中的主要谐波源，其特征频谱为：n＝Kp±1，则可知脉冲数p增加，n也相应增大，而In≈I1／n，故谐波电流将减少。因此，增加整流脉动数，可平滑波形，减少谐波。如：整流相数为6相时，5次谐波电流为基波电流的18．5％，7次谐波电流为基波电流的12％，如果将整流相数增加到 12相，则5次谐波电流可下降到基波电流的4．5％，7次谐波电流下降到基波电流的3％。
②脉宽调制法
采用PWM，在所需的频率周期内，将直流电压调制成等幅不等宽的系列交流输出电压脉冲可以达到抑制谐波的目的。
③三相整流变压器采用Y－d（Y／Δ）或D、Y（Δ／Y）的接线
这种接线可消除3的倍数次的高次谐波，这是抑制高次谐波的最基本的方法。
（4） 在谐波源处吸收谐波电流
这类方法是对已有的谐波进行有效抑制的方法，这是目前电力系统使用最广泛的抑制谐波方法。主要方法有以下几种：
①无源滤波器
无源滤波器安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R元件构成谐振回路，当LC回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时，即可阻止该次谐波流入电网。
②有源滤波器
利用可控的功率半导体器件向电网注入与原有谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使电源的总谐波电流为趋向零，达到较实时补偿谐波电流的目的。
③加装静止无功补偿装置
快速变化的谐波源，如：电弧炉、电力机车和卷扬机等，除了产生谐波外，往往还会引起供电电压的波动和闪变，有的还会造成系统电压三相不平衡，严重影响公用电网的电能质量。在谐波源处并联装设静止无功补偿装置，可有效减小波动的谐波量，同时，可以抑制电压波动、电压闪变、三相不平衡，还可补偿功率因数。
（5） 防止并联电容器组对谐波的放大
在电网中并联电容器组起改善功率因数和调节电压的作用。当谐波存在时，在一定的参数下电容器组会对谐波起放大作用，危及电容器本身和附近电气设备的安全。可采取串联电抗器，或将电容器组的某些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。
5 谐波污染的综合治理
谐波治理从形式上可分为谐波源就地治理和区域集中治理两种。从治理设备的设计原理上分为无源交流滤波、有源交流滤波两种。
低电压谐波滤除设备按原理分有无源滤波装置和有源滤波装置。有源滤波装置：国内以高校研究为代表，大多处于实验室间段；国外以ABB、诺基亚等公司为代表，性价比极低。无源滤波装置：国内外厂家众多，主要区别在方案设计、设备工艺、原配件制造与选择、整机调试等方面，性价比较高。
有源滤波器是一种向系统注入补偿谐波电流，以抵消非线性负荷所产生的谐波电流的能动式滤波装置。它能对变化的谐波进行迅速的动态跟踪补偿，且补偿特性不受系统阻抗影响。其结构相对复杂，运行损耗较大，设备造价高；在补偿谐波的同时，也会注入新的谐波。
无源滤波器（又称LC滤波器）是利用LC谐振原理，人为地造成一条串联谐振支路，为欲滤除的主要谐波提供阻抗极低的通道，使之不注入电网。LC滤波器结构简单，吸收谐波效果明显；但仅对针对滤波频率的谐波有较好的补偿效果；且补偿特性受电网阻抗的影响很大，在特定频率下，电网阻抗和LC滤波器之间可能会发生并联谐振或者串联谐振。
在研的有向通用无源滤波器（RUHF：RATA Universal Harmonic Filter）是一种采用隔离滤波新技术的新型滤波装置。由一级串联电抗器减小流过电网的谐波电流而提高滤波率，用二级反串电抗器确保负荷正常工作电压，采用小容量滤波电容器获得高滤波率并且不易受电网结构改变影响、不会与电网谐振。
6 用户进行谐波治理的效益
直接效益：
提高生产的效率，一是有2%————10%的有功功率节能，二是相对缩短生产时间。有效补偿运行产生的滞后无功功率，降低总视在电流、提高变电设备的承载能力；功率因数达到0.9以上，不被征收力率调整电费。
间接效益：
延长电器设备的使用寿命，如断路器（空开）；延长用户变压器使用寿命，减少维护费用。