電解鋁企業(yè)的鋁產(chǎn)品生產(chǎn)主要依靠大型電力換流站，換流站一般由若干條整流器并列組成，將交流電通過AC/DC變換整流為直流電能供給鋁電解槽等電解設(shè)備運行，是整個電解鋁生產(chǎn)的核心裝備。電解鋁生產(chǎn)特殊性，對供電連續(xù)性有著的要求，因為，萬一電力換流站因為系統(tǒng)原因停止供電，將導(dǎo)致電解工藝過程中斷，而電解槽中大量已經(jīng)處于熔融狀態(tài)的鋁水將迅速凝為固態(tài)，致使整個電解生產(chǎn)線無法工作，產(chǎn)生無法估量的巨大損失。因此，必須確保電解鋁企業(yè)電力換流站整流器系統(tǒng)的持續(xù)供電。作為傳統(tǒng)電能消費大戶，電解鋁廠的電力消費量驚人，通常通過裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置提高功率因數(shù)的方法實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

       然而，電解鋁廠作為電力系統(tǒng)中的諧波污染大戶，其大量采用電力電子變流技術(shù)產(chǎn)生的大量諧波對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的諧波污染，導(dǎo)致無功補(bǔ)償裝置長期無法投運，每月因功率因數(shù)不合格被供電部門罰款。同時，鋁廠的諧波注入電網(wǎng)，將直接影響到為其供電的電廠，造成電廠自動裝置誤動，例如在1995年5月白蓮河鋁廠曾使電廠出現(xiàn)一次全廠停電事故，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。企業(yè)一般通過設(shè)置濾波型補(bǔ)償裝置來進(jìn)行彌補(bǔ)。由于對采用大功率整流器的電力系統(tǒng)實際諧波狀況缺乏了解和可信的數(shù)據(jù)支持，很多補(bǔ)償裝置往往因為參數(shù)設(shè)置不合理導(dǎo)致設(shè)備燒毀或不能投運，因此有必要對電解鋁企業(yè)的真實諧波狀況進(jìn)行監(jiān)測和分析，并根據(jù)其諧波特性設(shè)計合理的無功補(bǔ)償與諧波治理方案。

       整流裝置產(chǎn)生的諧波主要為 KP ± 1 次，其中 P 為整流裝置脈動數(shù)目。滿足上述公式特征的諧波稱之為特征諧波，如5次、7次諧波主要由六脈動整流裝置形成，而11次、13次諧波主要由十二脈動整流裝置形成。大量工程案例表明，整流裝置不僅僅是5、7、11、13次等特征諧波的發(fā)生源，在工作時還將產(chǎn)生大量非特征次諧波，包括子諧波和間諧波。這種特性主要由可控硅整流的過零觸發(fā)工作原理和整流變壓器的制造工藝（如磁芯材質(zhì)、繞線一致性）等決定。同時，大功率整流器工作時，磁路穩(wěn)定性較差，容易導(dǎo)致供電系統(tǒng)波形周期性偏移進(jìn)而產(chǎn)生大量非奇次諧波。

       一般鋁廠的整流裝置為非相控整流裝置，脈動數(shù)從6脈（小型鋁廠）到84脈（大型鋁廠）甚至更高。

       根據(jù)監(jiān)測，鋁廠存在有大量的非特性諧波和偶次諧波。由于近年來電解鋁工業(yè)迅猛發(fā)展，整流裝置的功率越來越大，所產(chǎn)生的諧波也隨著整流裝置的功率增加而增大。目前整流機(jī)組有兩種形式。一種是二極管整流電路，有載開關(guān)粗調(diào)壓和飽和電抗器細(xì)調(diào)壓的方式。第二種是晶閘管整流電路，改變其導(dǎo)通角調(diào)整電壓。晶閘管整流電路起步較晚，啟動電壓是用導(dǎo)通角深控來實現(xiàn)的。兩種整流形式的整流器在額定負(fù)載運行時，其諧波發(fā)生量是一樣的。整流裝置增大了設(shè)備的無功需求，往往功率因數(shù)低，采用晶閘管整流裝置的功率因數(shù)一般在 0.8 ~ 0.85 左右，采用整流管的功率因數(shù)稍高一些，一般在0.86~0.88。所以諧波治理及無功補(bǔ)償應(yīng)結(jié)合在一起綜合來進(jìn)行。

       對于應(yīng)用大功率整流器的電解鋁廠，湘潭中創(chuàng)電氣有限公司技術(shù)團(tuán)隊在設(shè)計濾波裝置時，采用PlatoPPF微鏈?zhǔn)阶曰旌贤負(fù)浣Y(jié)構(gòu)，并充分考慮3次、5次、6次等非特征諧波的影響，設(shè)計的濾波型補(bǔ)償裝置投入運行后，系統(tǒng)諧波得到有效抑制，補(bǔ)償裝置可安全穩(wěn)定運行，無諧振危險。6臺機(jī)組運行時功率因數(shù)達(dá)到0.95以上，N-1運行時滿足功率因數(shù)0.93以上。供電系統(tǒng)電能質(zhì)量得到進(jìn)一步提升，提高了整流效率，表明了本方案在控制諧波和無功補(bǔ)償方面的性能。