电力系统中谐波主要是由冶金、化工、电气化铁路及其他行业的换流设备产生的。它们向公用电网注入谐波电流，在公用电网中产生谐波分量，不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。
随着电网的不断发展，浙江省绍兴地区的供电能力和供电质量有了较大的提高，但随着用户各类变频节能设备的广泛应用，使地区电网的谐波污染问题日趋严重，影响了供电质量。2005年，绍兴电网110 kV大和变电所，经常发生主变压器差动保护报警，经查找分析发现大和变电所主变压器电流5次谐波达10%，再对10 kV出线进行测试，发现有5条10 kV线路5次谐波电流超过10%，其中谐波电流最大的安中线5次谐波电流达20%，随时有可能发生主变差动保护误动跳闸事故。
系统中谐波电流普遍存在，因谐波电流造成的电气设备故障及受电设备故障与日俱增，对其潜在的危害，容易诱发事故，提高成本代价，对经济效益造成损失。据权威部门统计，在我国每年有近数百亿元的损失。种种迹象表明，谐波已逐渐成为影响电网稳定运行、劣化电能质量的潜在威胁。
1 用户谐波源现状分析
通过对谐波源进行简单分类，发现电力系统中的主要谐波源可分为两大类：一是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；二是含电弧和铁磁非线性设备的谐波源，如日光灯、交流电弧炉及铁磁谐振设备等。通过对绍兴电网用户谐波源情况进行调查，对该地区负荷进行分析，绍兴电网用户谐波源情况也可分为两种：
一种是集中的较大谐波源，如金属冶炼、电气化铁路等。对这类谐波源，由于用电负荷相对集中，供用电双方对谐波治理容易达成共识，也容易落实治理措施。如中外合资的友谊特种钢有限公司，其新建的年产200 kt不锈钢带钢工程，其主要谐波源设备，包括20 t电弧炉3台，25 t精炼炉2台。通过对其电压波动和闪变的评估，其在冶炼过程中，特别是在熔化期，随机且大幅度波动的无功功率会引起供电母线电压的严重波动，并构成闪变干扰。为此，在该用户配电设备安装过程中，要求用户配套加装了响应时间小于10 ms的SVC补偿装置，TCR部分容量为10000 kvar。该装置投运后，各项指标符合国家标准要求。访问中国电力网
另一种是分散的变频器。绍兴地区的主导产业是轻纺行业，在近年来不断的技术改造中，其生产设备中多采用变频器。用变频器驱动的电动机系统，因其节能效果显著、调节方便、维护简单，在工业中广泛应用。它把工频（50 Hz）变换成各种频率的交流电，以实现电机的变速运行。由于变频器输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，这些都是由非线性原件组成的，在开断过程中，其输入端和输出端都会产生高次谐波。谐波通过输入电源线对公用电网产生影响。虽然单台的谐波电流不大，但由于其总量大，谐波产生的干扰就不可低估。而且由于其点多面广，几乎每个企业都采用，给治理工作带来了难度。
2 谐波治理现状
电力供应与供电质量是不可分割的。谐波治理通常采用变电所集中治理和非线性用电设备处分散治理两种方法。但长期以来，由于用户对谐波的危害认识不足，谐波治理工作往往是供电企业单方努力，用户方谐波一直得不到有效的控制。尽管国家已经明确规定了，谐波治理依据“谁污染，谁治理”的原则。但由于缺乏有效的制约手段，在实际工作中，供电部门往往只能局限于对有治理愿望的用户落实措施，用户往往占更多的主动地位。只有在治理谐波的同时，能使用户获得明显的立即见效的利益时，用户才肯投入资金进行谐波治理。绍兴电网中大量用户中存在谐波源，但真正落实措施治理的却寥寥无几，通过对已经治理的用户进行分析，主要有以下几种情况。
当前供电部门对电力用户电费都实行功率因数考核，规定一般工业用户功率因数不得低于0.85。由于用户在电气设备设计、安装时未考虑谐波影响，实际使用中电容器无法投入，月度功率因数偏低，造成电费扣罚，数额大的用户每月达几千甚至上万元，用户不得不下决心进行谐波治理。
由于谐波原因，造成用户正常生产与产品质量受损。谐波会使交流电压波形严重失真，从而导致部分电机运行过程中发热，甚至烧毁电机。谐波也会影响电子设备工作精度，使精密机械加工的产品质量降低。当谐波严重超标，影响本企业的安全运行时，用户为了保证正常连续生产，不得不下决心进行谐波治理。
企业在申请用电时，不得不对供电部门提出的治理要求投入资金。由于绍兴电网严格业扩报装审批手续，对新上用户设备的负荷特性严格审查，对于新投产的项目，必须根据用户用电负荷性质对电能质量造成污染的影响，加装消除电能污染的设备。尤其对大容量的谐波源，其相关的谐波抑制设备不配套，谐波注入量不达标，供电部门将不予验收送电。因此，对于新装与增容用户，尽管用户不情愿，但为了用电也不得不进行谐波治理。
3 加强谐波治理的措施
谐波治理是个系统工程，谐波问题的解决需要供电部门、用户及设备制造商的协调合作。为了减轻和限制谐波的影响，供电部门必须把谐波管理纳入日常的生产管理中，建章建制，采取技术措施，强化谐波监督管理。针对绍兴电网的实际，从以下几方面着手。
要建立谐波监测队伍。为及时发现对电网电能质量有影响的谐波源，必须加强对用户谐波的监测。因此，要建立以谐波普测与专业检测相结合的谐波监测队伍。谐波普测以用电检查人员为主，为其配备便携式谐波检测装置，监测用户电压、电流变化，掌握电压偏差、谐波、闪变、电压不平衡等稳态电能质量水平。专业检测组织应对重点用户进行24 h在线监测，并形成书面检测报告，为最终督促用户整改提供依据。
要建立谐波治理设备厂家库。谐波治理是一项专业性较强的工作，用户比较陌生。同时，生产提供谐波治理的厂家众多，良莠不齐，供电部门也难辨真伪，用户更是无所适从。供电部门可以从为用户提供优质服务的角度，为用户选择几个产品质量好，性能价格比适当、售后服务好的厂家组成厂家库，推荐采用无源滤波器、有源滤波器等治理措施，并通过实践不断调整与优化，使有谐波治理意愿的用户能尽快付诸实施。
要建立谐波治理的评估体系。对实施谐波治理措施后，供电部门要及时组织对谐波治理工程的验收和效益评估。必要时可以召开现场会或组织参观，以便在同类行业中推广。
要建立和谐的供用电关系，这是谐波治理的基础。要重视与用户协调，争取用户的支持合作。可通过走访用户、举办电能质量讲座等形式，提高用户对电力系统的了解及电能质量问题的认识，加强与用户的沟通，改善用户关系，建立双赢的供用电关系。
我国电力在飞速发展的同时，众多分散的民营企业、农业排灌、农副业加工等小负荷发展更快。这些感性负荷欠无功问题突出，致使发输配无功增大，各级电网电压下降，电能损失增加，设备利用率降低。由此引发负效应，严重影响了经济效益。
1 无功电力管理存在的问题
供电部门要求用户补偿以提高用电功率因数，用户因受益不明显而没有补偿的主动性积极性。
只对较大容量实行功率因数调整电价，提倡集中跟踪补偿， 而对众多感性小负载总容量占区域负荷50%以上无补偿用户就无考核。
集中在电源端补偿，满足于达到小区内功率因数指标， 不深究有效提高经济效益，一是由于负荷变化易出现欠补偿、过补偿；二是补偿无功功率再传送到负载处，就有传送增加的有功电能损失。
由于电力企业及电网分级管理， 无功补偿重复性建设设备投资大、利用率低、综合效果差。
2 有效负载补偿优越性
随机补偿国家曾列为“星火科技”，是从无功源头治理。在末端负载实施补偿，单机负载需要多少就地补多少，实现无功就地平衡，达到标本兼治。削减无功电力传送，即削减了因传送无功带来的电能损失，设备有功输出能力得以提高, 是实现节能降损、利用现有设备提高供电能力的最优方案。
无功负荷主要是励磁消耗，故一般感性负载由空载到满载无功消耗量相对变化小，因此可采取同步使用、固定补容，不需自动投切等复杂设备，不但节省投资且易于实施。
末端无功负荷得到就地补给， 减少了瞬变的无功负荷需要量， 即可减轻集中在前端跟踪补偿运行工作及投资；减少了传送无功，电力设备自身无功消耗，用随机（器）固定补偿的方式就地平衡，其投资相对少得多。
有效负载补偿将大大降低国家对无功电力建设投入的资金，且由国家投资转化为全社会分摊的社会投资，效果要比国家投入的集中跟踪补偿的效果好得多，既解决了无功的就地平衡，又降低了各级电能损耗，提高了供电能力； 同时也减轻了用户的电费负担，且节约了大量能源，缓解电能紧张局势。根据用电补偿谁受益谁投资的原则，应大力推广负载补偿，以适应可持续发展战略。
3 有效负载补偿技术实施不力
补偿设备和负载并接同步使用，说似简单易行， 但补偿的降流作用使原开关对负载失去有效保护，同时普遍存在对补容配置、直观效益等专业技术难题。
现用机电产品完成负载补容配置及同步投切使用其投资相对大得多，没有普遍采用的可能性，且可供选择的低价位实用的负载补偿专用产品甚少。
有人提出废除现行机电产品标准， 推行新标准强制机电产品带有自补偿平衡功能，提议甚好，但在短期内不可能一步到位。
设法解决有效负载补偿是十分必要的，根本的出路在于要让众多分散的小负载用户有采用的主动性积极性，必需打破常规，创新开发低价位实用多功能一体化的替代产品。该产品应能适应普通负载，使用户补容配置、使用方便、无电器组合价高、体积大的弊端。
4 高效开关实现有效负载补偿
针对负载补偿实施不力的情况及应解决的实际问题，笔者按以上思路，打破多项常规，完成了带无功补偿功能的负荷开关。该产品经两年多使用，用户反馈实用性能好，开关采用断路器基架及常规元件组装，再经校验整定，执行标准仍是开关及相关标准；它集开关、随机补偿、复式有效保护、降流直接启动（降流效果优于感性启动设备）功能于一体，用户选用可取代复杂昂贵的无功补偿设备；其外观及使用可靠性与常用高性能断路器相同，只是需要按负载容量配置不同开关作为电源控制就实现了同步负载补偿。
该开关包括低压微型（≤1 kW）、小型（1～10 kW）、中型（10～32 kW）和大型（≥32 kW）有近10 个系列30种规格，电流的整定连续可调且简便易行，即任意容量感性负载均有对应的带无功补偿功能的开关与之相配，不存在使用的局限性。
