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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。

有源滤波装置的应用领域有哪些？

近年来，有源滤波器在各行各业的应用越来越普及，目标市场越来越广泛。随着国内外电力电子技术的发展，大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备在各个领域中应用，电网中的谐波污染状况也非常严峻。我国在有源滤波装置方面的需求在近些年将有较大的增长。那么，有源滤波装置的应用领域有哪些？

1、电气化铁路

电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。依据现有电气化铁路的相关运转状态，大多数系统为处理谐波来装置有源滤波装置。选料讲究的有源滤波装置可以达到电气铁路有源滤波器国产化的作用。

2.不稳定负荷的应用场合

不稳定负荷不是有源滤波装置的普遍市场，但它是电力系统一个比较重要的方面，由于不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统的影响却远远大于其它负荷，因而关于该类使用场所也应作为有源滤波器的主要市场方向之一，稳定负荷，提高电力系统的平安牢靠性。

3、钢铁厂

钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发作设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂左近的其它负荷有很大影响，所以也需求运用选材精良的有源滤波装置。同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿调和波管理同时处置作为目的。

由于在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出，严重影响到各种类大型厂矿的正常生产，如钢铁、煤矿、化工、纺织等企业，以及电气企业和大规模微电子集成电路企业，造成产品报废，生产线停产，生产设备的寿命骤减甚至损坏，所以使用有源滤波装置很有必要。