20世纪20年代末，人们开始注意到电力系统非 线性负载会产生谐波。20世纪50年代，随着科学技术的进步，大量非线性负载给电力系统带来了严重的谐波干扰。20世纪70年代以来，由于谐波所造成的危 害日趋严重，世界各国对谐波问题都予以充分的关注，国际上召开了多次有关谐波问题的学术会议。最近40年，世界各国对电力系统谐波问题的研究已超过了电力 系统自身的研究范畴，并且取得了前所未有的发展。
 

    20世纪70年代前，谐波治理处于无源滤波器（PF：PassiveFilter,也称滤波器）时代。作为无源滤波器的LC滤波器，由滤波电容器、滤波电抗器和电阻器适当组合而成。因为其具有结构简单、设备投资少、运行可行性高、运行费用较低等优点成为应用最多的谐波补偿装置。但其工作原理决定其存在固有缺陷。
 

    首先，谐振频率依赖于元件参数，因此只能对主要谐波进行滤波，且LC（电容和电抗）参数的漂移会导致滤波特性改变，使滤波性能不稳，难以保证滤波效果。其 次，只能抑制按设计要求规定的谐波成分，有时由于高次谐波的成分复杂，必须同时加入多个滤波电路，使整个无源滤波装置的体积增大、损耗增加；同时考虑到成 本问题，不能仅靠增加无源滤波器数量来提高滤波效果。最后，电网中的某次谐波电压可能在LC网络中产生很大的谐波电流。
 

    20世纪70年代 后，谐波治理进入有源滤波器（APF：ActivePowerFilter）时代。谐波源一般为非线性负载，如整流器等,供电系统一般为保护对象。与无源 滤波器相比，APF是一种主动性型的补偿装置，具有较好的动态性能。特别是基于电压源型的APF,结构简单、质量轻、损耗小、价格便宜以及容易实现多重 化，从而降低开关器件的开关频率。因此，在工业领域，这种APF,通常被考虑为优先研发的应用项目。当前，有源滤波器(APF)应用于用户端电力谐波抑 制，被认为是最有效的抑制谐波的方法。
 

    二、谐波治理市场规模
 

    根据国家统计局公布的数据，2014年度我国电网新增电力约为10251万千瓦。电力网络中使用的大量非线性负荷，产生了大量的谐波，谐波含量约占10%左右，且这些谐波绝大部分没有得到有效的治理。
 

    若按照13%（2014年统计数据）的谐波治 理比例（即谐波治理容量为谐波容量的13%），则谐波治理容量约为92万千瓦，对应的谐波治理设备市场规模为10.05亿元（治理成本按照1093元/千 瓦测算）。据中国电源工业协会统计数据显示，从2010年-2014年，我国谐波治理设备市场规模从2.87亿元上升到10.05亿元，年均复合增长率 37%。未来谐波治理设备市场仍将持续高速增长，预计到2020年市场规模将达到17.8亿元。
 

图1 2010年-2020年谐波治理市场规模（单位：亿元）

数据来源：中国电源工业协会统计2015.10
 

    有源滤波设备占据谐波治理市场的主要部分，市场规模也会随着谐波治理市场规模的增长呈现快速增长的趋势。根据协会统计数据显示，有源滤波设备市场规模从 2010年的2.78亿元增长到2014年的9.74亿元，年复合增长率达到36.8%。预计到2020年将达到17.24亿元，未来5年的年复合增长率 14.73%。
 

图2 2010年-2020年有源滤波设备市场规模（单位：亿元）

数据来源：中国电源工业协会统计2015.10