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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。

随着IT、通信/银行业发展，为适应大规模数据中心机房的运行需要，IT、通信/银行配电系统中的UPS等谐波负载的使用容量在大幅上升。IT、通信/银行低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。不同厂家的设备产生谐波电流含量有较大的差异，但普遍都偏高，电流总谐波畸变率THDi甚至超过了50%(一般在30%以上)其中5次、7次、11次谐波电流严重，有时也含有较多3次谐波。

近年来，在工业革命热潮下，工业控制系统在航海、制造业、电力、交通、研究等行业均产生较大的影响此发展运行过程后非线性设备产生了大量的谐波。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。

有源滤波器有哪些特点？

有源滤波器的频率范围从DC到500KHZ，已在低频范围内替代了传统的LC滤波器。 尤其是在非常低的频率下，不可能实现LC滤波器，但是有源滤波器可以提供令人满意的结果。

1.有源滤波器具有高输入阻抗和极低的输出阻抗，因此具有良好的隔离性能，因此在所有电平之间都没有阻抗匹配的要求。

2.容易制作截止频率或中心频率连续可调的滤波器，并且易于调整。

3.如果使用电位计和可变电容器，则有源滤波器的频率精度可以轻松达到0.5％。