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有源滤波器的补偿电流控制方法有哪些

为了保证电力系统的正常运行，控制谐波危害，市面上出现了无源滤波器和有源滤波器产品。有源滤波器因为可以解决无源滤波器易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振的问题，因此有源滤波器的发展前景好。下文分条阐述有发展前景的有源滤波器的补偿电流控制方法。

1.无差拍控制与差拍控制法

无差拍控制是一种在电流滞环比较控制技术上发展起来的全数字化控制技术。这种有源滤波器补偿电流控制方法利用前一时刻补偿电流的参考值和实际值，计算出下一时刻的电流参考值及各种开关状态下的逆变器电流输出值，然后选择某种开关模式作为下一时刻的开关状态，从而达到电流误差等于零的目标。利用该方法控制有源滤波器的补偿电流，具有动态响应快且易于计算机执行的优点。

2.单周控制法

又称积分复位控制法，具有调制和控制的双重性。其基本思想是控制有源滤波器开关占空比，在每个周期内强迫开关变量平均值与控制参考量相等或成比例。单周控制能在一个周期内自动消除稳态、暂态误差，前一周期的误差不会带到下一周期。这种控制有源滤波器的补偿电流的方法具有反应快、开关频率恒定、鲁棒性强、易于实现、控制电路简单等优点。

3.模糊控制法

模糊控制法在有源滤波器中主要用于优化占空比和电压外环的跟踪控制（即直流侧电压控制）。将模糊控制应用于开关占空比的优化和控制，能从开关本身的特性出发解决电流跟踪问题，提高系统的动态性能，也可以在其他的控制方法中引入模糊的概念以改善其他控制方法的不足。

综上来说，有源滤波器的补偿电流控制方法包括无差拍控制与差拍控制法、单周控制法、模糊控制法。此外，可信赖的有源滤波器厂家也会引入空间矢量调制方法，采用不连续开关方式调制时，开关器件的损耗降低，调制方法便于数字实现。

有源滤波器技术需要在哪些方面进一步发展？

补偿电力系统的谐波，改善供电质量成为电力系统迫切需要解决的问题。由于无源滤波器体积大，重量大，滤波效果与负载有关，且只能针对某些高次谐波进行补偿，功能单一，因此80年代后随着电力电子技术的飞速发展而出现了有源滤波器。尽管有源滤波器的发展前景好，但仍存在着几个有待解决的问题，下文中分条阐述。

1.器件容量的增大和开关频率的提高

为实现电流的快速控制，提高补偿效果，开关频率是关键，要求有源滤波器器件以高频率工作。此外，应用多重化技术也能提高有源滤波器器件的等效开关频率。从经济的角度考虑，应使用高容量、大功率的有源滤波器器件，但这与使用高频率产生矛盾，因为大容量受到频率的限制。如何从两者中找到一个折衷，获得较佳效果，是一个值得研究的问题。

2.降低装置的价格并使其多功能化

有源滤波器能消除高次谐波，还能提高电力系统稳定性，抑制闪变和补偿无功等功能，一机多用显然较为经济，也符合当今电力系统发展的需要。然而有源滤波器造价较高，因此，如何提高源滤波器装置的性能价格比，这是电力电子器件制造技术面临的课题。

3.降低损耗，提高系统可靠性

再者，有源滤波器技术还应该在降低损耗，提高系统可靠性这方面进一步发展。采用合理的开关频率，选择适当的吸收回路，以提高装置的使用效率，这是有源滤波器技术目前研发的重点。同时，采用过流、过压保护技术，故障诊断技术以使系统可靠工作，这是研发的有源滤波器厂家一直需要专研的问题。

由上文叙述概括而言，有源滤波器需要在器件容量的增大和开关频率的提高、降低装置的价格并使其多功能化，以及降低损耗，提高系统可靠性方面进一步提高和发展。相信我国电力有源滤波器器件的制造水平终有一天会媲美欧盟发达国家。

有源电力滤波器的技术特点

有源电力滤波器（APF: Active Power

Filter）以并联的方式接入电网，通过实时监测负载的谐波和无功分量，采用PWM变换技术，产生与谐波大小相等,

方向相反的电流注入供配电系统中，实现抑制谐波的功能。

有源电力滤波器基本特点

实时跟随、动态补偿

采用基于瞬时无功功率理论的检测技术，实时检测谐波电流，通过瞬时电流跟踪控制，自动跟踪电网谐波变化，具有高度可控性与快速响应性。

优异的滤波特性

滤波性能不受系统阻抗影响，无谐振风险。

补偿方式灵活

一机多用，即可滤除谐波电流，也可补偿无功，提高功率因数。