谐波是指对周期性非正统交流量行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量，通常也称为高次谐波，而基波是指其频率与工频相同的分量。由于逆变电路的开关特性，对共供电电源形成了一个典型的非线性负载。因此以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一。
随着电力电子技术的发展，变频器在电力电子系统、工业等诸多领域中的应用日益广泛，变频器产生的高次谐波对公用电网产生的危害也日益严重。其中包括：
1）谐波使电网中的元件产生附加的谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线会使线路过热甚至发生火灾；
2）谐波影响各种电器设备的正常工作，使电机发生机械振动、噪声和过热，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热，使绝缘老化，寿命缩短以至损坏；
3）谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，引起严重事故；
4）谐波会对邻近的通信系统产生干扰，轻者产生噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作；
5）谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并使电气测量仪表计量不准确。
变频器是工业调整传动领域中应用较为广泛的设备之一。变频器是把工频（50HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电转换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。由于变频器逆变电路的开关特性，对共供电电源形成了一个典型的非线性负载。因此以变频器为代表的电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源之一。
变频技术在大量的感性负载节能方面有着无可替代的地位，节约的电能有时能达到30％以上，效益十分可观。随着变频器日益广泛的普及和应用，其占电网总负荷的比例已经越来越大。其中大部分额定电压为三相380V的交直交型变频器（以下简称变频器）。然而，随之带来的网侧谐波问题也越来越受到各变频器用户和供电部门的关注。
由于变频器的整流部分一般为三相全波不可控整流，直流回路采用大电容作为滤波器。这样，虽然变频器的网侧输入电压波形基本上是正弦波，但输入电流是脉冲式的充电电流，含有丰富的谐波，表现在网侧的有5、7、11、13、15、17、19次谐波电流，一般最大以5、7次为主。
感型负载在运行中要消耗大量的无功电流，但是谐波会使无功补偿装置不能正常运行，并且导致一些现代化的精密控制机床无法运行，因此对使用变频器的系统采取谐波治理措施是必须的。
变频器的谐波治理与无功功率补偿方法
根据变频器分类，变频器供电系统的就地谐波治理与无功功率补偿装置分为：含各次滤波器的QD-APF有源电力滤波器、电抗的QD-APF有源电力滤波补偿装置、固定投入各次滤波器的装置、有源电力滤波器。
交－直－交电流型变频器
电网通过可控硅三相全控桥给变频器供电，功率因数角约等于控制角A。供电电流包含6±1次谐波（K＝1、2、3…），并且在直流电流无脉摘自：工变电器动的理想情况下，N次谐波电流含量是基波电流的1／N。实际上，直流电流脉动导致五次谐波和七次谐波含量增加，大于七次谐波的高次谐波含量减少。
就地实现谐波治理和无功功率补尝是安装含各次滤波器的QD-APF有源电力滤波补偿装置。装置中计算机根据基波无功功率投入一定数量的五次、七次、十一次和十三次滤波器。滤波器对基波呈容性，补偿基波无功功率；滤波器对谐波呈现很小的电感，滤除各次谐波无功功率。
交－交变频器
电网通过可控硅三相可逆整流桥给变频器供电，功率因数很低。从电电流不仅包含6K±1次谐波（K＝1、2、3…），还在谐波附近出现间隔为变频器输出频率的间谐波。用五次、七次、十一次和十三次滤波器可以滤除谐波，但是滤波器器对一些间谐波呈容性，必然产生间谐波放大现象。
就地实现谐波、间谐波治理和无功功率补偿是安装6％电抗的QD-APF有源电力滤波补偿装置。特点是对五次和五次以上谐波和间谐波都呈感性，没有谐波放大现象。对五次、七次谐波和五次、七次谐波附近的间谐也有一定的滤波效果。
交－直－交电压型变频器
电网通过三相二极管整流桥给变频器供电，功率因数大于0.97。由于二极管整流桥仅在网压峰顶开通，对电容器充电，电流波形是导通角较窄的尖锋。供电电流包含6K±1次谐波（K＝1、2、3…），谐波含量随进线电抗和直流滤波电抗的电感量增加而减少。一般来说，加电抗器后五次谐波、七次谐波十一次谐波和十三次谐波仍然占40％、35％、25％和20％。
对供电变压器还有其它感性负载的场合，可以安装含各次滤波器的QD-APF有源电力滤波补偿装置；对几乎全是交－直－交电压型变频器的车间由于不需要补偿基波无功功率需要滤除谐波无功功率，应安装固定投入各次滤波器的装置。为了防止轻载过补偿对电网电压的提升，该滤波器应该具有提供的基波容性抗器应在设计时考虑谐波发热和过压问题。
变频器的谐波治理与无功功率补偿的原理和应用
下面就QD-APF低压动态滤波补偿装置和固定投入的滤波装置的结构、原理作简要介绍。其特点是晶闸管电子开关将滤波器投入、退出电网速率为10MS，无功补偿动态响应时间15MS，各次谐波滤除率80％以上。滤波器为L－C串联滤波器，可以设计成五次、七次、十一次、十三次滤波器％电抗滤波器。
如果负载相电流分别为IA、IB和IC，其对应无功电流分量的有效值是IAQ（T）、IBQ（T）和ICQ（T），采用星电容器接法，线间补偿电流的有效值分别为IAB（T）、IBC（T）和ICA（T）。线间应投入多少单位电容量NAB（T）、NB（T）和NCA（T）：
3.1从包含谐波的负载相电流IB和IC中计算负载三相无功电流IAQ（T）、IBQ（T）和ICQ（T）。
3.2根据负载三相无功电流计算三相补偿电流IAB（T）、IBC（T）和ICA（T）。
3.3根据三相补偿电流和网压计算各路应投入多少单位电容NAQ（T）、NBQ（T）和NCQ（T）。
为降低辐身干扰，选用铁芯电抗器。装置的核心技术是晶闸管电子开关高速率将滤波器投入、退出电网平滑无冲击。装置内计算机还对散热器温度、补偿电流、电网电压和接触器接点进行监视，在无人值守情况下，实现散热器超温、补偿电流过流和过载、电网电压氛相和相序错、接触器等故障的保护和容错运行。装置运行后，不仅使功率因数大于0.95，而且使谐波电流和网压畸变率均达到GB／T14549－93国家标准。
固定投入的滤波装置主回路与图一类似，只不过晶闸管电子开关换成了接触器。计算机控制系统按一定次序和时间间隔投入各次滤波器。为避免谐波放大，为减少投切冲击和防止补偿网压提升，电容量应做得较小，使网压提升不超过1.5％。实际运行时，谐波电流是基波电流的四、五倍。这对铁芯电抗器和谐波滤波器都有较高的设计要求。装置内计算机对补偿电流过流和过载、电网电压缺相和相序错、接触器等故障的保护。滤波装置投入运行后，变压器输出电流接近正弦。
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