近年来，随着配电网中整流器、变频器、工业电源以及各类电力电子设备的增多，电力系统的电压和电流因负荷的非线性和不平衡性而发生畸变，对供电质量造成了严重影响。为了有效解决谐波和无功问题，提高电网的供电质量，有源电力滤波器作为一种有效的谐波抑制和无功补偿设备应运而生。下面，我们将一同了解其原理及作用。
一、简介
有源电力滤波器，简称APF，是一种新型的电力电子装置，用于动态抑制谐波和补偿无功。它具备对大小和频率变化的谐波以及无功变化的补偿能力，有效应对电力系统中复杂多变的谐波和无功问题。
有源滤波器之所以称为有源，是因为它需要提供电源来补偿主电路中的谐波。与传统的LC滤波器相比，有源滤波器克服了只能固定补偿的缺点，实现了动态跟踪补偿，既可以抑制谐波又可以补偿无功。
二、工作原理
有源滤波器基于现代电力电子技术和高速DSP器件的数字信号处理技术，成为治理电力谐波的新型专用设备。其核心部件包括指令电流运算电路和补偿电流发生电路。指令电流运算电路实时监控线路中的电流，将模拟电流信号转换为数字信号，通过高速DSP进行信号处理，实现谐波与基波的分离。然后，以脉宽调制(PWM)信号的形式向补偿电流发生电路发送驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块产生与电网谐波电流幅值相等且极性相反的补偿电流，注入电网进行补偿或抵消，从而实现主动消除电力谐波的目的。
三、作用
3.1 滤除电流谐波
该设备可有效滤除负荷电流中2~25次各次谐波，使配电网更加清洁高效，满足国家标准对配电网谐波的要求。同时，其自适应跟踪补偿功能能够自动识别负荷整体变化及谐波含量的变化，实现快速跟踪补偿，确保电网的稳定运行。
3.2 改善系统不平衡状况
有源滤波器能够完全消除由谐波引起的系统不平衡，并在设备容量允许的情况下，根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量，适度补偿无功功率。这有助于在滤除谐波的同时，有效改善系统的不平衡状况。
3.3 抑制电网谐振
有源滤波器在抑制电网谐振方面具有显著优势，它不会与电网发生谐振，且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振，这是传统无源滤波装置所无法实现的。
3.4 多种保护功能
该设备具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，确保装置和电力系统的安全运行。同时，在负荷较轻时，它还可以自动退出运行，充分考虑了运行的经济性。
综上所述，有源滤波器在电力系统中发挥着重要的作用。随着电力电子技术和控制技术的不断进步，国产有源滤波器已经在众多重大项目中成功替代了进口产品。目前，它已广泛应用于提高电能质量、解决三相电力系统中终端电压调节、电压波动抑制、电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题
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