光伏逆变器：采用 PWM 调制技术的逆变器在换流过程中，会产生 3、5、7、11 等奇次谐波，其中 5 次和 7 次谐波含量最高（通常占基波的 2%-4%），总谐波畸变率（THD）普遍在 3%-5%。容量越大、型号越杂的逆变器集群，谐波叠加效应越明显（可能使 THD 升至 6% 以上）。
辅助设备：站内变压器（尤其是干式变压器）的非线性励磁特性会产生 3 次谐波；风机、水泵等异步电机运行时产生的谐波（含量较低，约 0.5%-1%）。
外部电网：电网侧的电弧炉、变频器等设备产生的谐波可能通过并网点反向注入光伏电站，形成双向污染。
设备损耗加剧：谐波电流流过变压器、电缆等设备时，会产生额外的铜损和铁损（谐波频率越高，损耗越大）。例如，5 次谐波会使电缆损耗增加 25%（因损耗与频率成正比），某 100MW 光伏电站因谐波导致的年额外损耗可达 12 万 kWh。
设备寿命缩短：电容器对谐波电流敏感（容抗随频率升高而降低），5 次谐波可能使其电流增大 5 倍，导致过热损坏；电机在谐波磁场中运行时，会产生附加转矩，引发振动和噪声，绝缘老化速度加快 30%。
计量与控制偏差：谐波会干扰电能表计量精度（可能产生 ±5% 的误差），导致电费纠纷；同时影响继电保护和自动控制系统的采样精度，引发误动作（如过流保护误跳闸）。
电网污染扩散：未治理的谐波通过并网点注入公共电网，可能影响周边用户（如精密仪器生产企业），违反《电能质量 公用电网谐波》（GB/T 14549）中 “公共连接点 THD≤4%” 的强制性要求，面临电网公司罚款。
GB/T 14549：规定公共连接点（PCC）的总谐波畸变率（THD）限值为 4%（110kV 及以上电网），各次谐波电压含有率（如 3 次≤1.6%、5 次≤1%）。
GB/T 19964：要求光伏电站并网点的 THD≤5%，且需具备谐波监测能力，定期向电网调度提交谐波数据。
电网企业特殊要求：部分地区（如新能源高渗透率区域）会提出更严格的限值（如 THD≤3%），并要求电站具备 2 次及以上谐波的主动治理能力。
静止无功发生器（SVG）：
谐波抑制原理：通过基于瞬时无功理论的谐波电流检测算法，实时分离 2-31 次谐波分量，由 IGBT 变流器主动输出与谐波电流大小相等、方向相反的补偿电流，实现谐波抵消。其谐波治理率可达 90% 以上（5 次谐波可从 3% 降至 0.3%）。
优势：无需额外配置滤波器，可同时补偿无功和谐波，响应速度快（≤5ms），适合谐波含量高（THD≥4%）、波动频繁（如多云天气逆变器出力波动）的场景。
局限：单位容量成本较高（约 1200-1500 元 /kvar），谐波治理效果受算法精度影响，需定期校准检测模块。
静止无功补偿器（SVC）：
谐波抑制原理：需与无源滤波器（如 5、7、11 次单调谐滤波器）配合使用，滤波器通过串联谐振吸收特定次谐波，TCR 和 FC 负责无功调节。总谐波治理率约 60%-70%（5 次谐波可从 3% 降至 1%）。
优势：成本较低（约 800-1000 元 /kvar），滤波器可靠性高（无电力电子器件），适合谐波含量稳定（THD≤4%）、以 5/7 次谐波为主的场景（如沙漠光伏电站）。
局限：滤波器只能针对特定频次谐波，无法应对宽频谐波；且可能与系统阻抗产生并联谐振，需提前进行阻抗扫描验证。
混合补偿系统（SVG + 滤波器）：
针对高次谐波（11 次及以上）含量高的场景，采用 “SVG 补偿 2-10 次谐波 + 滤波器吸收 11 次及以上谐波” 的组合，总谐波治理率可达 95%，但成本增加 15%-20%。
调节范围：需覆盖光伏电站全工况的无功需求（如 - 30Mvar 至 + 30Mvar，- 为感性、+ 为容性），避免因谐波治理功能限制无功调节能力。
响应速度：无功调节响应时间≤50ms（SVG≤5ms，SVC≤50ms），以应对光照突变引发的无功波动（如 10 秒内有功变化 20%）。
过载能力：需耐受 1.2 倍额定电流持续 1 分钟（应对谐波与无功叠加的峰值电流）。
电网短路容量：短路容量越小（如偏远地区电网），谐波放大风险越高，需选择谐波抑制能力更强的 SVG（避免 SVC + 滤波器的谐振风险）。
光照稳定性：多云地区（光照波动剧烈）的谐波含量随有功快速变化，需 SVG 的实时谐波检测与补偿能力；沙漠地区（光照稳定）可选用 SVC + 滤波器，降低成本。
设备兼容性：需与光伏逆变器的控制策略兼容（如通过 IEC 61850 协议实现数据交互），避免谐波治理与无功调节的指令冲突。
维护成本：SVG 的电力电子器件（IGBT）需定期检测（每 2 年一次），维护成本较高；SVC 的滤波器需每年清理一次（防止灰尘影响散热），维护更简单。
谐波检测：通过电能质量监测仪（采样频率≥2560Hz）连续监测 72 小时，获取各次谐波含量、THD 最大值及波动规律（如昼夜变化曲线）。
需求量化：根据检测数据，计算需治理的谐波电流（如 5 次谐波电流 20A），结合无功需求（如最大容性无功 30Mvar），确定装置的谐波治理容量和无功调节容量。
方案对比：从技术指标（谐波治理率、响应速度）、经济性（初始投资 + 10 年维护成本）、可靠性（平均无故障时间）三方面对比 SVG 与 SVC 方案。
仿真验证：通过 PSCAD/EMTDC 搭建系统模型，仿真不同装置接入后的谐波含量、电压波动等指标，验证方案可行性（如谐波放大风险评估）。
案例 1：多云地区 100MW 光伏电站
案例 2：沙漠地区 50MW 光伏电站
高谐波含量（THD≥4%）、波动剧烈场景→优先选 SVG；
低谐波含量（THD≤3%）、光照稳定场景→可选 SVC + 滤波器；
电网薄弱、短路容量小的场景→强制选 SVG（规避谐振风险）。
