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有源滤波器的谐波检测方法有哪些

近年来，各种基于电力电子技术的非线性装置在电力系统中的应用日益广泛，使得谐波危害日益严重。就当前的工业现实而言，抑制谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。有源滤波器可以自动跟踪补偿变化的谐波，具有高度可控性，因而有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有源滤波器的谐波检测方法。

1.基于矢量空间变换的检测法

这类方法的基本思想是：通过变换得到功率，然后将功率中与所要检测的信号相对应的恒定分量滤除出来，再经反变换还原出所要检测的信号，因此，也可将此类方法称为功率法。该种有源滤波器的谐波检测方法适用于电网电压对称且无畸变情况下的谐波电流检测，在电网电压不对称时也同样有效。

2.有功分离法

第二种有源滤波器的谐波检测方法为有功分离法，该方法将被检测量分解为理想传输量（即从公共供电点上看去，负荷是三相对称且纯阻性的，该负荷只消耗有功能量）和另一分量之和，简单明了、易于实现。但该方法需要平均有功功率理论为基础，至少存在一个工频周期的。

3.自适应检测法

作为目前较为常用的有源滤波器的谐波检测方法，自适应检测法是一种将自适应干扰对消信号处理技术用于谐波检测的方法。其自适应检测单元可以采用模拟电路或者人工神经网络来实现，使用这种方法的关键在于自适应系数的选择与调整。但是，使用该方法的有源滤波器需要什么条件？那就是需要大量的数据。

综上可知，有源滤波器的谐波检测方法主要有基于矢量空间变换的检测法、有功分离法，以及自适应检测法。此外，针对有源滤波器三相不平衡系统提出了同步测定法，可分为等功率法、等电流法和等电阻法，即把补偿分量分配到三相中去，分别使补偿后的每相功率、每相电流或每相电阻相等。

有源滤波器的实际应用：

(1)实现动态补偿，可对频率和大小均变化的谐波及变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度；

(2)有源电力滤波器是一个高阻抗电流源，它的接入对系统阻抗不会产生影响，因此此类装置适合系列化、规模化生产；

(3)当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大，不存在与电网阻抗发生谐波的危险，同时还能抑制串并联谐振；

(4)补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要的储能元件不大；

(5)用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整流倍次的谐波电流；

(6)当线路中的谐波电流突然增大时有源电力滤波器不会发生过载，并且能正常发挥作用，不需要与系统断开；

(7)装置可以仅输出所需补偿的高次谐波电流，不输出基波无功功率。

轨道交通谐波主要来源于车辆牵引供电的整流、逆变装置，其次是直流电源成套装置、照明、电梯、显示屏、空调、排水等装置，主要以5、7、11、13次谐波为主，也含有部分3次谐波。谐波消耗系统中的无功储备，增加线路损耗，影响继电保护、自动控制装置的可靠运行，使用电设备的运行安全性下降，对通信、信号产生电磁干扰。谐波还会对线路中的其他无功补偿装置造成破坏性影响，同时无功补偿装置亦会放大谐波，形成循环。轨道交通尤其是地铁供电系统对供电可靠性要求非常严格，谐波是威胁其供电可靠性的主要诱因。