愛華網(wǎng)當(dāng)配電系統(tǒng)中存在無功損耗和諧波超標(biāo)等電能質(zhì)量問題時(shí)，選擇什么樣的治理設(shè)備往往困擾著大部分用戶。接下來，我們將從原理、安全運(yùn)行、治理目標(biāo)、實(shí)施難易程度等方面分類討論。
從原理上，濾波器的分類大致如下：
無源濾波器：
非調(diào)諧式濾波器(detuned filter) 適用于 3次及以上諧波 / 電抗系數(shù) 12.5% 或 14%；適用于5、7次及以上諧波 / 電抗系數(shù) 5.5% 或 7%。（參考GB50227-95，并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范）
調(diào)諧式濾波器(tuned filter) 要濾除 5、7、11、13 次諧波，采用分別為5次濾波器；7次濾波器；11、13次高通濾波器。
有源濾波及無功發(fā)生器：
單純有源濾波器(APF)：可以濾除寬頻譜的諧波(如2 到40次諧波)；單純雙向無功發(fā)生器(SVG)，可以發(fā)出感性或容性無功電流，有源補(bǔ)償無功電流；電網(wǎng)恢復(fù)系統(tǒng)(MARS)同時(shí)具有有源濾波(APF)和無功發(fā)生(SVG)功能，并且還具有恢復(fù)電壓波動、閃變、三相不平衡功能，而且解決了PWM調(diào)制波干擾電網(wǎng)的問題，可以做到單臺大容量。
在IEC標(biāo)準(zhǔn)中，無源濾波器的諧振點(diǎn)低于主諧波頻率90%時(shí)，為非調(diào)諧式濾波器，也叫做安全補(bǔ)償系統(tǒng)，例如背景諧波為5次時(shí)，諧波的頻率為250Hz，非調(diào)諧濾波器的諧振點(diǎn)往往設(shè)立在189Hz（電抗率為7%，五次諧波電流的濾波效果約為15%，具體視系統(tǒng)阻抗）、204Hz（電抗率為6%）、214Hz（電抗率為5.5%，五次諧波電流的濾波效果約為40-50%，具體視系統(tǒng)阻抗）；無源濾波器的諧振點(diǎn)低于主諧波頻率100%高于90%時(shí)，為調(diào)諧式濾波器，例如背景諧波為5次時(shí)，諧波的頻率為250Hz，非調(diào)諧濾波器的諧振點(diǎn)往往設(shè)立在240Hz（電抗率為4.5%，五次諧波電流的濾波效果具體視系統(tǒng)阻抗）。
從安全運(yùn)行的角度：
非調(diào)諧式濾波器的諧振點(diǎn)由于離主諧波頻率較遠(yuǎn)，有一定的阻抗，并且阻抗呈感性，可有效解決電力系統(tǒng)由于諧波的存在，在投切電容器時(shí)發(fā)生諧振的可能性，并且起到降低諧波電壓，將一部分諧波電流分流的作用；由于進(jìn)入LC回路的諧波電流較少，元器件發(fā)熱和受到大電流沖擊引起的事故概率就少很多，并且可以根據(jù)系統(tǒng)的無功情況進(jìn)行自動投切，如果工廠的無功變化不是很頻繁，可以選擇比較經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)的電磁式接觸器來對LC回路進(jìn)行投切控制。
調(diào)諧式濾波器的諧振點(diǎn)離想要濾除的目標(biāo)諧波頻率很近，對于目標(biāo)諧波電流的阻抗很小，可以將系統(tǒng)內(nèi)的諧波電壓降的更低。但是由于阻抗很小，所以LC回路中流入諧波電流非常大，元器件容易發(fā)熱和受到大電流沖擊，使用不當(dāng)會經(jīng)常發(fā)生燒毀事故，所以在設(shè)計(jì)和制造及使用過程中要詳細(xì)計(jì)算，測量，不光要考慮系統(tǒng)并聯(lián)狀態(tài)下的諧波源、諧波阻抗，還要考慮來自10kV側(cè)或上一級供電系統(tǒng)中的背景諧波電壓對調(diào)諧式濾波器的影響；電抗器在大電流下或過載情況下的感值是否保持恒定不發(fā)生變化（電流越大，電抗器的鐵心會發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，感值會下降得很快）是很重要的因素，電容器自身生產(chǎn)時(shí)容值就有公差，另外隨著時(shí)間的推移以及發(fā)熱，容值會越來越低，這就造成了LC回路的諧振點(diǎn)會發(fā)生偏移，比當(dāng)初進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)變大，例如從240Hz偏移到248Hz，從而發(fā)生諧振，燒毀配電設(shè)備。還有一點(diǎn)，從安全的角度，調(diào)諧式濾波器通常被設(shè)計(jì)成單步大容量的逐次投切方式（先投5次濾波器，再投7次濾波器；斷開時(shí)要先切斷7次，再切斷5次濾波器；如果在運(yùn)行時(shí)5次濾波器發(fā)生故障，必須要馬上退出7次濾波器，否則7次濾波器會放大系統(tǒng)內(nèi)5次諧波并帶來災(zāi)難性后果），來應(yīng)對諧波電流過大的問題，但是這樣就可能會帶來過補(bǔ)償?shù)膯栴}。
從治理目標(biāo)的角度：
為了提高功率因數(shù)，提高變壓器的利用率，提高系統(tǒng)的用電效率，降低無功電流帶來的損耗是電力用戶的最基本目的。在諧波的環(huán)境下，當(dāng)用戶使用LC回路的目的是既可以對基波頻率（50Hz）下的系統(tǒng)補(bǔ)償容性的無功電流，又可以避免用純電容補(bǔ)償時(shí)容易發(fā)生的諧振現(xiàn)象，濾除部分諧波時(shí)，建議采用安全補(bǔ)償?shù)姆绞剑捶钦{(diào)諧式濾波補(bǔ)償設(shè)備，背景諧波為5次以上時(shí)，電抗率選擇7%或5.5%。是90%的用戶選擇的方式。
當(dāng)用戶的用電負(fù)荷比較集中，為單一大容量非線性負(fù)載，負(fù)荷變化率不高但要求變壓器使用效率高逾80%以上時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)諧波含量大，諧波電壓超出國家GB/T14549-93的限值，特征諧波電流發(fā)生值較恒定，變壓器負(fù)荷率高，建議采用調(diào)諧式濾波器，避免電力局檢查并根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)諧波超限的規(guī)定罰款。另外降低變壓器發(fā)熱，濾波效果好。例如造紙、中頻爐、橡膠行業(yè)的密煉機(jī)等。
從實(shí)施的難易程度來看：
調(diào)諧式濾波器由于設(shè)計(jì)復(fù)雜，可控硅控制系統(tǒng)復(fù)雜且易損，二次控制回路投切與保護(hù)設(shè)定復(fù)雜，通常由專業(yè)廠家進(jìn)行生產(chǎn)，調(diào)試運(yùn)行均需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師實(shí)施，另外日后在系統(tǒng)中安裝其他非線性負(fù)載時(shí)要經(jīng)過詳細(xì)的諧波電流計(jì)算及系統(tǒng)阻抗分析。
非調(diào)諧式濾波器安裝簡單，有經(jīng)過培訓(xùn)的電工即可完成。
