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BN-TSF-博宁电气设备

有源滤波器与无源滤波器区别

有源滤波器工作原理

有源滤波器是通过向电网中注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同、方向相反的电流，使流入电源的总谐波电流为零；无源滤波器是根据电容电阻固有的阻抗特性，对某一特定频率的谐波呈低阻抗，为负载谐波电流提供较低的阻抗通道，与电网抗形成分流关系，使大部分该频率的谐波电流流入滤波器而不流入电网。

无源滤波器工作原理

无源滤波器由LC等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道；而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出。

有源滤波器的优势和市场需求

电力电子装置和非线性负载的普遍使用，使大量谐波电流注入电网，导致电网谐波污染：严重威胁电网和用电设备的安全运行及正常使用。因此，对电力谐波进行有效治理设备的需求日益增加。

无源电力滤波器(PPF)来解决电力谐波问题存在许多缺点。如PPF针对特定频率的谐波，只能滤除特定次数谐波;PPF存在着与电网发生谐振的可能性，并且对电网阻抗和频率变化十分敏感;PPF体积大、损耗多等。而利用有源电力滤波器进行谐波治理是今后的一个发展趋势。

有源电力滤波器(APF)是一种用于动态**谐波、补偿无功的新型电力电子装置，能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿，正好填补PPF的缺点，获得比PPF更好的补偿特性，是一种理想的电力谐波治理装置。现如今，国际上已开始在工业和民用设备上使用APF，并且单机装置的容量逐步提高，其应用领域从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。

与传统的PPF相比，APF具有明显的性能优势，下表为APF与PPF的主要技术性能对比。APF技术是电力谐波治理技术的重要发展方向，安装APF可以有效滤除系统中的电力谐波，消除由于谐波导致的各种问题。安装、使用APF的意义主要包括以下几个方面：

(1)消除各次电压、电流谐波对电网的污染和干扰，满足标准的要求。

(2)改善电压质量，提高设备运行安全性和可靠性，降低设备温升和损耗。

(3)提高系统功率因数，提高线路和电力设备利用率。

(4)防止系统共振，提高系统运行稳定性，预防设备故障，保障系统安全。

(5)降低电力损耗、提高设备效率，节约电能。

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。