隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和成熟，電力系統(tǒng)中的大型功率電子裝置日益增多，在提高工業(yè)自動(dòng)化水平和效益的同時(shí)，由于是各種使用傳統(tǒng)相控整流技術(shù)的大容量非線性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的高諧波和低功率因數(shù)的運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重危害著電力系統(tǒng)的安全和電網(wǎng)供電質(zhì)量。
傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍㈦娏o(wú)源濾波器與需補(bǔ)償?shù)姆蔷€性負(fù)載并聯(lián),為諧波提供一個(gè)低阻通路的同時(shí)也提供負(fù)載所需的無(wú)功功率。無(wú)源濾波器（PF）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，技術(shù)成熟以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，它的缺點(diǎn)也很明顯[1]: 1）它的補(bǔ)償特性受電網(wǎng)及負(fù)載影響較大，其濾波效果依賴于電網(wǎng)和負(fù)載的參數(shù)，濾波特性較差；2）給電網(wǎng)帶來(lái)一定隱患，可能發(fā)生電網(wǎng)與濾波器間的串、并聯(lián)諧振；3）只能補(bǔ)償固定的無(wú)功功率,對(duì)變化的無(wú)功功率不能進(jìn)行精確的補(bǔ)償，不能對(duì)諧波和無(wú)功實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償；4）所需儲(chǔ)能元件的體積大。有源濾波器（APF, AcTIve Power Filter）則有效的解決了無(wú)源濾波器的缺點(diǎn)。有源濾波器的補(bǔ)償特性受電網(wǎng)及負(fù)載影響很小，不但避免了與電網(wǎng)發(fā)生串、并聯(lián)諧振的危險(xiǎn)，同時(shí)還可抑制串并聯(lián)諧振的發(fā)生；實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以對(duì)頻率和大小都變化的諧波以及變化的無(wú)功功率進(jìn)行迅速的動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償；可以同時(shí)對(duì)諧波和無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，且補(bǔ)償無(wú)功的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)，既可對(duì)一個(gè)諧波和無(wú)功源單獨(dú)補(bǔ)償，也可對(duì)多個(gè)諧波和無(wú)功源進(jìn)行綜合補(bǔ)償；有源濾波器補(bǔ)償無(wú)功功率時(shí)不需儲(chǔ)能元件，補(bǔ)償諧波時(shí)所需儲(chǔ)能元件容量不大。
本文在介紹有源濾波器的基本原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了有源濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及其運(yùn)用，最后展望了有源濾波器的發(fā)展前景。
有源濾波器的原理及其結(jié)構(gòu)
有源濾波器是由一組開(kāi)關(guān)器件和無(wú)源儲(chǔ)能元件如電感和電容組成，其系統(tǒng)主要由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩大部分組成。有源濾波器結(jié)構(gòu)如圖1。設(shè)負(fù)載電流 的高次諧波含量為 。它的基本工作原理是：檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電流（或電壓），經(jīng)過(guò)指令運(yùn)算電路得到補(bǔ)償電流的指令信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)控制器由補(bǔ)償電流發(fā)生電路獲得，補(bǔ)償電流 與負(fù)載中的諧波電流 抵消，使電網(wǎng)的電流恢復(fù)為純正弦波形；同時(shí)，有源濾波器發(fā)出基波無(wú)功電流，進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。
圖1 有源濾波器的結(jié)構(gòu)
有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其應(yīng)用
根據(jù)電力有源濾波器接入電網(wǎng)的方式，可將其系統(tǒng)構(gòu)成分為三大類，即并聯(lián)型[2-4]，串聯(lián)型[5,6]和混合型。
一般情況下，并聯(lián)型有源濾波器有三種使用方式，單獨(dú)使用方式、與PF混合使用方式以及注入電流方式。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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