中南大学电力电子与可再生能源研究所——电能质量控制与节能技术--有源电力滤波器

谐波不仅会增加输电线路的损耗、消耗系统的无功功率储备，而且会造成自动装置工作紊乱、电容器谐振、电能计量的误差等。谐波治理装置包括有源滤波器和无源滤波器两类。随着电网日益复杂、非线性、冲击性负荷增加，无源滤波器已经无法满足精确、快速谐波治理的要求，有源电力滤波器为配网谐波治理提供了更先进的技术手段。
有源电力滤波器的拓扑结构、连接方式的种类较多，根据有源滤波器与电网的连接形式，大体可分为并联型和串联型。目前绝大部分应用的是并联型有源滤波器，它的基本拓扑结构、实验样机分别如图1和2所示。

图1 有源电力滤波器基本结构

图2 有源电力滤波器样机系统

（1）基本原理
       并联型有源滤波器是一种用于动态抑制谐波的电力电子装置，它通过实时检测电网的谐波电流，向电网注入补偿电流，以抵消又谐波源产生的谐波电流。有源滤波器本身为一个可控电流源，能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
（2）技术特点
       有源电力滤波器具有以下优点：
       1）不仅能补偿各次谐波电流，还可抑制电压闪变，补偿无功；
       2）滤波特性不受系统阻抗等的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；
       3）可跟踪补偿变化的谐波，即具有高度可控性和快速响应性等特点。
（3）适用场合
       由于有源电力滤波器具有以上优点，它特别适合用来治理电网或者非线性负载端的谐波电流，有源电力滤波器的具体适用场合包括：
       1）电弧炉、电机车、晶闸管变流器、PC、TV、空调等谐波污染严重场合；
       2）电压波动：电焊机、冲压机、吊车、电梯、风力发电机、X光机等电压波动污染严重场合；
       3）电焊设备，吊车，风力发电机、电梯、冲压机、电锯等闪变问题严重场合；
       4）照明设备、感应炉、电焊机、电阻炉、石英熔炼炉等三相不平稳问题严重场合。