一、什么是有源電力濾波器(APF)：

有源電力濾波器(APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠對大小和頻率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補償，之所以稱(chēng)為有源，顧名思義該裝置需要提供電源，其應用可克服LC濾波器等傳統的諧波抑制和無(wú)功補償方法的缺點(diǎn)(傳統的只能固定補償)，實(shí)現了動(dòng)態(tài)跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無(wú)功;三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎理論;APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多;并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問(wèn)題。有源濾波器同無(wú)源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì )引起諧振，但是價(jià)位相對高!

二、有源電力濾波器(APF)基本原理：

有源電力濾波器，是采用現代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數字信號處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理專(zhuān)用設備。它由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運算電路實(shí)時(shí)監視線(xiàn)路中的電流，并將模擬電流信號轉換為數字信號，送入高速數字信號處理器(DSP)對信號進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調制(PWM)信號形式向補償電流發(fā)生電路送出驅動(dòng)脈沖，驅動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補償電流注入電網(wǎng)，對諧波電流進(jìn)行補償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。

三、有源電力濾波器(APF)基本應用：

諧波主要危害：

? 增加電力設施負荷，降低系統功率因數，降低發(fā)電、輸電及用電設備的有效容量和效率，造成設備浪費、線(xiàn)路浪費和電能損失;

? 引起無(wú)功補償電容器諧振和諧波電流放大，導致電容器組因過(guò)電流或過(guò)電壓而損壞或無(wú)法投入運行;

? 產(chǎn)生脈動(dòng)轉矩致使電動(dòng)機振動(dòng)，影響產(chǎn)品質(zhì)量和電機壽命;

? 由于渦流和集膚效應，使電機、變壓器、輸電線(xiàn)路等產(chǎn)生附加功率損耗而過(guò)熱，浪費電能并加速絕緣老化;

? 諧波電壓以正比于其峰值電壓的形式增強了絕緣介質(zhì)的電場(chǎng)強度，降低設備使用壽命;

? 零序(3的倍數次)諧波電流會(huì )導致三相四線(xiàn)系統的中線(xiàn)過(guò)載，并在三角形接法的變壓器繞組內產(chǎn)生環(huán)流，使繞組電流超過(guò)額定值，嚴重時(shí)甚至引發(fā)事故。

? 諧波會(huì )改變保護繼電器的動(dòng)作特性，引起繼電保護設施的誤動(dòng)作，造成繼電保護等自動(dòng)裝置工作紊亂;

? 諧波變改變了電壓或電流的變化率和峰值，延緩電弧熄滅，影響斷路器的分斷容量;

? 使計量?jì)x表特別是感應式電能表產(chǎn)生計量誤差;

? 干擾鄰近的電力電子設備、工業(yè)控制設備和通訊設備，影響設備的正常運行。

四、有源濾波的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波，對系統內的諧波能夠完全吸收;不會(huì )產(chǎn)生諧振。

缺點(diǎn)：造價(jià)太高;受硬件限制，在大容量場(chǎng)合無(wú)法使用:有源濾波容量單套不超過(guò)100KVA,目前最高適用電網(wǎng)電壓不超過(guò)450V.

五、應用場(chǎng)合

有源電力濾波器可廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)和機關(guān)團體的配電網(wǎng)中，如：電力系統、電解電鍍企業(yè)、水處理設備、石化企業(yè)、大型商場(chǎng)及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機場(chǎng)/港口的供電系統、醫療機構等。根據應用對象不同，HTAPF-I型有源電力濾波器的應用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增長(cháng)設備壽命減少設備損壞等作用。

六、主要發(fā)展狀況：

由于有源濾波存在的不足和缺陷，目前國內市場(chǎng)上主要以無(wú)源濾波為主;國際上以ABB、APS、諾基亞、施耐德(梅蘭日蘭)、西門(mén)子為代表，國內以山大華天，哈工大、西安賽博為代表，另外清華大學(xué)電機系研制的CleanPower系列有源電力濾波器在自適應能力，穩定性以及對各種延時(shí)的最優(yōu)補償方面有了長(cháng)足的進(jìn)展，成為了最先進(jìn)的產(chǎn)品之一。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的進(jìn)步，有源電力濾波器以其巨大的技術(shù)優(yōu)勢、強大功能、逐漸下降的價(jià)格，必將最終取代傳統的電容型無(wú)功補償裝置，占據市場(chǎng)主流。路之生科技的APF采用業(yè)界最先進(jìn)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)跟蹤補償方式消除電網(wǎng)諧波，它實(shí)時(shí)檢測非線(xiàn)性負載所產(chǎn)生的電流波形，采用先進(jìn)的算法提取出負載諧波成分，并將幅值相等、相位相反的補償電流注入到電網(wǎng)，實(shí)現實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)濾除諧波功能，確保最終注入電網(wǎng)的電流為標準的正弦波。