前言

有源电力滤波器是一种谐波补偿装置，能有效治理谐波的智能化的电能质量治理装置。通常以并联的方式接入电网，通过高精度采样CT实时监测负载电流，转换成数字处理器可读的信号后通过一系列的运算，以PWM调制方式，控制核心的智能功率模块输出与谐波分量大小相等、相位相反的电流，达到消除谐波净化电网的目的。本文主要给大家介绍一下有源电力滤波器的一些相关基础知识，方便大家在使用该设备时有所帮助。

有源电力滤波器的工作原理

有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿，其工作原理如下图所示：

相对于无源LC滤波器的只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，有源电力滤波器可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。主要克服了LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。

有源电力滤波器应用场合

主要应用场合有配有变频设备等类似负载的场合、配有不稳定负载的场合、轨道交通、石油化工、海洋石油、汽车制造、机械重工、污水处理、采矿冶炼、市政工程、电信银行、医院、智能建筑、会议中心、游乐中心、水泥、电子、造纸、橡胶、半导体、钢铁厂、有色金属冶炼、电气化铁路等。

有源电力滤波器的作用

1、滤除电流谐波：可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。
2、改善系统不平衡状况：可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。
3、抑制电网谐振：不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。这是无源滤波装置无法做到的。

有源电力滤波器的主要特点

1、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，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。
2、具备友好的人机接口，使得操作简便，易于使用和维护。
3、模块化、体积小、灵活扩容，安装时无需吊机、叉车等大型设备，省时、省力。
4、用户可清晰了解如补偿前后系统波形图、频谱图、电流有效值大小、THDi、THDu、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率等系统的电能质量改善情况。
5、任意容量组合并机，单柜容量可达500A，满足不同容量需求。任意模块出现问题，其余模块都能够正常运行。

有源电力滤波器实现的意义

1、提高企业设备的供电质量，提供设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失。
2、降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用。
3、减少电容器的谐振几率，提高用电安全。
4、减少谐波产生的电磁干扰，保障弱点系统正常工作。
5、 满足国家及地方标准要求，避免罚款。