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有源滤波柜都有哪些特点

有源滤波柜是一种动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子设备。它可以补偿不同大小和频率以及不同无功功率的谐波。有源滤波器柜之所以叫有源滤波，顾名思义就是设备需要提供电源（补偿主电路的谐波）。它的应用可以克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法（传统只能采用固定补偿方式实现动态跟踪补偿，可以同时补偿谐波和无功。

有源滤波柜的频率范围从DC到500KHZ，在低频范围内取代了传统的LC滤波器。特别是在非常低的频率下，不可能实现LC滤波器，但有源滤波器柜可以提供令人满意的结果。下面我们来简单了解一下有源滤波柜的特点。

1、有源滤波柜输入阻抗高，输出阻抗非常低，因此具有良好的隔离性能，因此各级之间没有阻抗匹配要求。

2、易于制作截止频率或中心频率连续可调的有源滤波器柜，且易于调节。

3、如果使用电位器和可变电容，有源滤波柜的频率精度可以轻松达到0.5%。

4、无电感，体积小，重量轻。这种优势在低频情况下更为明显。

5、有源滤波柜的设计比LC滤波器的设计更灵活，也可以获得电压增益。

但需要注意的是，有源滤波柜采用集成运算放大器作为有源元件，因此需要供电。输入小信号时，会受到运放带宽的限制。当输入大信号时，会受到运算放大器压摆率的限制。有源滤波柜不适合高频范围。目前实用范围在100KHZ左右。另一方面，当频率高于100KHZ时，无源滤波器的性能要优于有源滤波器柜。当频率高于10MHZ时，无源滤波效果会更好。

有源滤波器的功能原理与内部控制原理

有源电力滤波器具备的滤波能力，能同时滤除2-50次谐波，滤波能力可高达97%以上，对阶跃变化的谐波完全补偿时间小于10ms。APF可多台同时并联运行，完全适用于工业、民用领域各种情况，是非线性负载谐波治理的佳解决方案。

一、有源滤波器的功能原理：

APF通过外部电流互感器实时采集电流信号，通过内部检测电路分离出其中的谐波部分，通过IGBT功率变换器产生与系统中的谐波大小相等相位相反的补偿电流，实现滤除谐波的功能。并且输出补偿电流是根据系统的谐波量动态准确变化，因此不会出现过补偿的问题。另外，APF内部有过载保护功能，当系统的谐波量大于滤波器容量时，装置可以自动限制在100%额定容量输出，不会发生过载。

有源滤波器的内部控制原理：

隔离开关合闸后，为防止上电后电网对直流母线电容器的瞬间冲击，有源滤波器首先通过软起电阻对直流母线的电容器充电，这个过程会持续几十秒。当母线电压Udc达到预定值后，主接触器闭合。直流电容作为储能器件，通过IGBT逆变器和内部电抗器向外输出补偿电流提供能量。

APF有源滤波器通过外部CT实时采集电流信号送至信号调理电路，然后再送至FPGA控制器。控制器将基波成分分离，提取出所有的谐波，将采集到的谐波成分和APF已发出的补偿电流比较得到差值作为实时补偿信号输出到驱动电路，触发IGBT变换器将补偿谐波电流注入到电网中，实现滤除谐波的功能。