在电网中，由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率，另一种是无功功率有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率无功功率比较抽象，用于电路内电场与磁场，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。纯电感或纯电容消耗的功率称为无功功率。
目前配电网中常见的无功功率主要为感性无功，多为电动机、变压器等感性设备产生、无功功率必不可少，需要维持系统中的电磁转换;但是又不能太多，否则会降低系统的功率因数，带来电能的损耗和浪费应对这些无功，主要采取的措施为在配电系统中增加电容器组来调节系统的功率因数在传统的机械开关投切设备的配电环境下，系统的无功情况变化不大，使用电容器作为补偿可以很好地解决系统的低功率因数问题。
1谐波与无功功率的关系
理论分析
常用的视在功率(单相系统为例)计算中仅包含有功功率和无功功率的两部分，如式(1)中的描述。
在生产制造行业中，往往由于变频设备整流装置的应用，在低压配电出线柜智能配电仪表读取的功率因数和无功补偿柜的控制器数值不一样，智能配电仪表的pf数值小于控制器的cos1原因多为智能配电仪表的计量分析了畸变功率，也就是谐波的成分;传统的无功补偿控制器仅分析基波的有功功率和无功功率成分。
因此，在电力公司要求用户提高配电系统的功率因数大环境下，考虑用电设备对电能质量要求越来越严格的情况，系统中应该加装电能质量治理装置抑制畸变功率部分，保障配电设备安全提高电力利用率。
谐波除了对功率因数计量产生影响外，还会引起谐振系统中配置的无功补偿设备容量会放大某些次数的电力谐波，引起局部配电网发生振荡。
系统的基准短路容量会与配电系统的电容装置容量产生一个谐振频率，在此频率附近的谐波均会被放大，严重损害其他配电设备。
对于h次谐波频率下的谐振：
实验分析
为了讨论系统短路容量与配电无功容量的谐振频率对谐波的作用，采用了仿真软件验证的方式。在MATLAB中建立的一个带有无功补偿和谐波源的模拟系统，系统给非线性负载(两条支路)供电，并联补偿电容器组谐波源有两条支路，总仿真时间0．2s，电容器组在0．1s时投入无功补偿装置未投入时，系统的谐波源在电容器组位置叠加后的电流波形如图1所示;谐波含量柱状图如图2所示;谐波源叠加后系统电流参数如表1。
为验证系统短路容量、无功补偿容量的影响，试验设置了3组参数，如表2所示。
分别输入3组数据后，进行仿真，波形分析图分别如图3～图5所示;电力参数分析如表3所示。
由图3～图5和表3可知，每一组的系统基准短路容量和无功补偿容量都可以对应一个系统谐振频率，与该频率相近的谐波次数会被放大。不同系统谐振频率对应的谐波放大次数如表4所示。
通过以上的讨论可知:
(1)系统短路容量增加导致谐振频率向高频偏移，如第一第二组数据，系统短路容量由2．5MVA增加到4．9MVA时，谐振频率由5次变成了7次;
(2)电容器组容量增加导致谐振频率向低频偏移，如第二第三组数据，电容器容量由0．1MVA增加到0．544MVA时，谐振频率由7次降到了3次。
2抑制谐波的经济性发展
案例分析
某轮毂制造厂在生产过程中，由于谐波量较大，无功补偿装置不能正常使用，经常性烧毁，导致每月承受电力公司的罚款该企业的某月电费清单如表5和表6所示，由表5和表6可知，由于功率因数的不足，产生了调整电价。
针对该厂的实际情况，安排了运行状态的电能质量检测。所带负载主要有包装机、钻孔机、预热炉、冲击试验机、疲劳试验机、照明等。其中1#～8#变压器均为1600kVA现场生产过程中出现PLC精密控制车床芯片烧毁，电容器组不能工作等现象，经检测发现相线谐波电流非常大推测由生产使用的非线性生产设备工作时产生的谐波干扰造成非线性负载使用时会产生大量谐波，谐波的存在可能会导致配电系统其他设备在使用中出现:
(1)变压器断路器噪音大，母排线缆发热明显;
(2)无功补偿柜中的电容器组机械振动，易烧毁;
(3)精密控制设备受干扰烧毁;
(4)保护装置误动作检测变压器低压侧获得数据，电流波形及畸变率数据如图6所示。
(1)测量时的系统电流约为1274A，三相电流相对平衡，最高峰时电流可达1800A，相电压值可达233V，在国标允许值范围内。
(2)由功率图可以得出负载此阶段功率因数非常低，只有0．58，视在功率855．3kVA有功功率507．4kW。
(3)电压波形有明显的毛刺畸变现象
(4)电流波形畸变非常明显，出现马鞍形，畸变严重。
(5)总电流畸变率在测试过程中最高为
22.9%;5次7次畸变率非常高，谐波相对基波比例分别为20.6%、9.6%;电流总畸变率为22.9%此阶段的谐波电流可根据:
根据以上获得的数据，在现场对每台变压器低压侧进行改造，配置有源滤波300A，将有效降低谐波含量到国标允许值范围内(电压畸变率小于5%)和动态的SVG型混合无功补偿800kvar，提高功率因数到0.96以上。
改造方案
同理可计算8台变压器的效益:71608元/月。在节省电费支出的同时，该企业每月的调整电费将不存在，此项每月可以节省开支27万多元。
3结语
综上所述，在现代化复杂的工业制造配电系统中，需要考虑谐波无功功率等综合电能质量问题。
谐波能量是畸变的无功功率，对系统和配电设备的危害较大，纯无功装置在谐波环境中不能有效地进行补偿通过在仿真试验中的数据证实:
(1)抑制了谐波，无功补偿装置将不会发生谐振等物理现象，有效地保障了电容器的安全。
(2)无功补偿装置的正常工作，提高了配电系统的功率因数，为企业避免了处罚性电费的开支，达到了电能的高效利用，为企业的节能减排计划带来了可观的效益。
