有源电力滤波器原理_APF_
有源滤波器APF
简介
APF（Active Power Filter）指的就是，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，其应用可克服LC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；
其他信息
三相电路是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！
目前国际主要厂商施耐德，ABB，西门子，Ablerex，诺基亚。
国内主要厂商有思源电气、上海容之、荣信、山大华天、南京亚派科技、上海追日、南京钛能电气、海亿达、西安赛博、深圳盛宏等。 APF原理
有源电力滤波器，采用现代电力电子技术，主拓扑为三电平逆变电路，基于高速全数字控制方式的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。 通过外部电流互感器，实时检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT，控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波目的。
AFP电气原理(1张)
APF的应用行业?
电气化铁道及轨道交通行业
电动汽车充电站
石油和天然气行业
汽车行业
冶金钢铁/中频加热行业
水处理行业
水泥行业
通信行业
矿山
造船业
纺织行业
市政
医院
企业自动化生产线
办公大楼及商业大厦、计算中心、住宅大厦
谐波危害
（1）诱发电网谐振，导致谐波过电压和过电流，引起严重事故，损坏电容器补偿等电气设备。
（2）导致异步电机和变压器产生附加损耗和过热，其次是产生机械振动、噪声和谐波过电压，降低效率和利用率，缩短使用寿命。
（3）对电力电缆和配电线路，谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，线损加大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地短路故障，形成火灾隐患。
（4）对通信、电子或自动控制设备产生严重干扰。
（5）谐波电流使断路器遮断能力降低，导致断路器、接触器等不能安全稳定工作。
（6）导致保护装置误动或拒动，导致区域性停电事故。
（7）使电力系统中各种测量仪表误差增加，甚至无法工作。
（8）干扰或影响各类低压电器的正常使用。
谐波抑制的方法?
n 无源LC滤波装置
无源滤波原理图
由电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，其基本原理是利用电路谐振的特点，形成某次或某些谐波的低阻抗通道，将大部分谐波电流分流，分为单调谐滤波器、双调谐滤波器和高通滤波器等几种。
单调谐滤波器仅针对某一特定设计频率，例如3次、5次、7次等，形成对特定次数谐波的低阻抗通道。实际中常用几组针对不同频率的单调谐
滤波器和一组二阶高通滤波器组成滤波成套装置。LC滤波器中含有一定量的电容，可提供固定容量的无功功率，起到一定的改善功率因数效果。 如右图所示，针对可控硅整流电源型谐波源，设置了5、7、11次单调谐滤波支路。由于特定次数的谐波电流值与所流经支路谐波阻抗成反比，谐波源产生的谐波电流中，80~90%流经滤波支路，只有10~20%的谐波电流注入系统，起到很好的谐波滤除效果。
为适应谐波变化的情况，也常用可控硅对滤波器组进行动态投切，称为TSF。除少数 情况以外，TSF难以同时满足谐波抑制与无功补偿两个目标。
APF滤波原理图
APF也是并联接入系统，通过实时检测负载电流波形，得到需要补偿的谐波电流成分，并将其反向，通过控制IGBT的触发，将反向电流注入供电系统，实现滤除（抵消）谐波功能。另外，还可提供超前或滞后的无功电流，用于改善电网功率因数、实现动态无功补偿。
APF相当于给谐波电流提供了接近于0的极低阻抗通道，以免谐波电流注入系统。