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有源滤波

定义

有源滤波器（AcTIve Power Filter，简称APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。之所以称为有源，顾名思义该装置需要提供电源（用以补偿主电路的谐波），其应用可克服LC无源滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点（传统的只能固定补偿），实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功。

三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论，APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高。

近年来，随着电器自动化进程的不断发展，计算机、荧光灯、不间断电源以及变频空调等非线性设备走进各办公楼宇及千家万户，产生了大量的谐波。形式多样的非线性负载产生的谐波电流如果不加抑制直接注入系统，会电网波形畸变，一方面导致变压器发热，增加电网网损，造成火灾隐患，影响电网安全运行；另一方面，污染周围的电气环境，干扰其他的敏感设备正常运行。

提出不同的谐波控制方案：

1、针对实际线路参数的不确定性，无法做到与线路阻抗相匹配而导致RAPF的谐波抑制效果达不到的问题，一种阻值自适应的阻性有源电力滤波器控制策略被提出，该方法在一定程序上解决了阻尼电阻取值与系统参数不匹配的问题，该方法本质上是自动调节对外阻值达到输出阻抗与线路阻抗匹配的结果。

2、提出离散频点阻性有源电力滤波器来提高针对特定频点的谐振抑制效果，该方法通过旋转坐标变化能够只在特定频点处呈现电阻特性，有效避免线路阻抗与RAPF阻值不匹配的问题。为了提供用户的电能，环型结构的配电网系统网络开始受到关注，基于环型配电网系统对谐波抑制进行了研究。

3、基于环型配电网提出一种新的建模方式，并且根据环型配电网的特性，提出一种安装在环型配电网中间点的新的APF有源滤波器控制策略，该控制策略将APF模拟成长传输线，对线路中的谐波扩散起到了抑制效果。基于环型配电网结构下，提出了一种包含无源滤波器和有源滤波器的阻抗变流器，通过将该阻抗变流器模拟成长输电线路，达到消除反射波和谐波谐振抑制的目的。