智能建筑產業(yè)是隨著信息產業(yè)的發(fā)展而誕生，且迅速發(fā)展起來的。隨著建筑智能化水平的提高，一方面確實給人們帶來了很大的便利，但也因此加大了諧波的存在，從而對智能建筑中的用電設備和系統(tǒng)等造成了極大的危害，那么諧波是什么？

    從嚴格的意義來講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產生的電量。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。這時“諧波”這個詞的的意義已經(jīng)變得與原意有些不符。正是因為廣義的諧波概念，才有了“分數(shù)諧波”、“間諧波”、“次諧波”等等說法。
 
智能建筑中的諧波主要來自于哪兒？

    智能建筑中諧波主要來自于大量非線性負荷形成的諧波源，比如計算機系統(tǒng)、開關電源、電子式熒光整流器等導致配電系統(tǒng)的電壓、電流發(fā)生畸變，進而產生諧波，除此之外，公用電網(wǎng)本身就有諧波含量，以及配電變壓器產生的諧波等都能進入智能建筑中。
 
諧波會給智能建筑帶來哪些問題？
 
    如此惡劣的諧波環(huán)境勢必會對智能建筑中的用電設備和系統(tǒng)造成巨大的危害，比如容易使電腦死機、計算機屏幕的頻閃、燈光頻閃，甚至是直接影響測試設備，導致控制裝置死機。

    由于智能建筑中線纜密布，設備繁多，微電子裝備復雜等，又加上它們自身的防護能力比較弱，一旦受到高次諧波影響的話，就會使智能化系統(tǒng)設備產生誤碼、錯碼、誤動作，使信號系統(tǒng)受到污染、產生噪聲，甚至連通話質量都不能保證。
 
    在諧波電壓作用下，電容器會產生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更為嚴重的是，大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，造成電容器超載而損壞。
 
    除此之外，感應電動機的額外損耗、電力電纜和配電線路集膚效應的出現(xiàn)也都是諧波惹的禍。但如果對智能建筑配電回路的諧波進行治理的話，稍有不當就會使斷路器遮斷能力降低，而且還會導致斷路器損壞。

常見的抑制諧波的方法有哪些？

    為解決電力電子裝置和其他諧波的諧波污染問題，基本思路有兩個：一是設計諧波補償裝置來補償諧波,這對各種諧波源都是適用的;是對電力電子裝置本身進行改造,使其不產生諧波!并且:功率因數(shù)接近為1,這通常適用于中小功率裝置或系統(tǒng)中比較集中的主要諧波源的電力電子裝置。

 (1) 無源電力濾波器。無源電力濾波器(Passive Power Filter)是傳統(tǒng)補償無功和抑制諧波主要手段，是一種用并聯(lián)濾波器濾除諧波典型電路結構，通常是根據(jù)所要實現(xiàn)的功能由電力電容器、電抗器和電阻組合而成，它利用電容、電感在諧波頻率時發(fā)生諧振,提供諧波入地低阻通路，使諧波導入大地脫離電網(wǎng);

 (2)有源電力濾波器。有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波,補償無功的新型電力電子裝置它能夠對大小變化的諧波及變化的無功進行補償,所以濾波效果比無源電力濾波器好得多。歸納起來APF主要有以下幾個特點: ①實現(xiàn)了動態(tài)補償，可對頻率和大小都變化的諧波及變化的無功功率進行補償，對補償對象的變化有極快的響應；②可同時對諧波和無功功率進行補償。補償無功功率時不需要儲能元件，且所需要儲能元件容量也不大。同時,補償無功功率的大小可做到連續(xù)調節(jié)，即使補償電流過大，有源電力濾波器也不會發(fā)生過載,并能正常發(fā)揮補償作用；③受電網(wǎng)阻抗的影響不大,不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振，能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化,故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響;④既可對一個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功源集中補償。

諧波抑制案例分析

    某大型醫(yī)院由主樓和副樓組成。主樓為門診大樓，地上14層，地下2層。主樓地下1層有車庫、餐廳，地下2層是CT磁共振。副樓是康復中心，地上8層。該工程變電所內2臺干式變壓器，1#變壓器主要提供節(jié)能燈、熒光燈、計算機等非線性負載；2#變壓器主要提供UPS及開關電源燈非線性負載電源。該工程產生諧波主要設備如表1所示，1# 2#變壓器各次諧波測量值及諧波畸變率如表2所示。表2中的諧波畸變率可根據(jù)諧波成分和基波成分大小計算出來,具體計算方法文章中不細說了。該工程采用有源濾波器進行諧波抑制，共用4臺有源濾波器,具體安裝在變電所的墻面上，根據(jù)示波器波形可以看出諧波抑制效果較好。