有源濾波器(Active Power Filter，簡(jiǎn)稱(chēng)APF)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。之所以稱(chēng)為有源，顧名思義該裝置需要提供電源(用以補(bǔ)償主電路的諧波)，其應(yīng)用可克服LC無(wú)源濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)的只能固定補(bǔ)償)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功。有源濾波器，也叫APF，一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新式電力電子設(shè)備，它能夠?qū)藜?xì)和頻率都改變的諧波以及改變的無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。

濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路

濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路。它分為有源濾波和無(wú)源濾波。主要作用就是讓有用信號(hào)盡可能無(wú)衰減的通過(guò)，對(duì)無(wú)用信號(hào)盡可能大的衰減。

濾波器一般有兩個(gè)端口，一個(gè)輸入信號(hào)、一個(gè)輸出信號(hào)，利用這個(gè)特性可以將通過(guò)濾波器的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，而得到一個(gè)特定頻率的正弦波。

濾波器是由電感器和電容器構(gòu)成的網(wǎng)路，可使混合的交直流電流分開(kāi)。電源整流器中，即借助此網(wǎng)路濾凈脈動(dòng)直流中的漣波，而獲得比較純凈的直流輸出。罪基本的濾波器，是由一個(gè)電容器和一個(gè)電感器構(gòu)成，稱(chēng)為L(zhǎng)型濾波。所有各型的濾波器，都是集合L型單節(jié)濾波器而成?；締喂?jié)式濾波器由一個(gè)串聯(lián)臂及一個(gè)并聯(lián)臂所組成，串聯(lián)臂為電感器，并聯(lián)臂為電容器。在電源及聲頻電路中之濾波器，罪通用者為L(zhǎng)型及π型兩種。就L型單節(jié)濾波器而言，其電感抗XL與電容抗XC，對(duì)任一頻率為一常數(shù)，其關(guān)系為XL·XC=K2。工業(yè)電網(wǎng)中主要的諧波源有三種類(lèi)型：三相橋式整流回路在每一相的正負(fù)波形上都會(huì)產(chǎn)生波形變化，一個(gè)周期里就有六個(gè)非正弦的波形，所以稱(chēng)為六脈波設(shè)備。

故L型濾波器又稱(chēng)為K常數(shù)濾波器。倘若一濾波器的構(gòu)成部分，較K常數(shù)型具有較尖銳的截止頻率（即對(duì)頻率范圍選擇性強(qiáng)），而同時(shí)對(duì)此截止頻率以外的其他頻率只有較小的衰減率者，稱(chēng)為m常數(shù)濾波器。所謂截止頻率，亦即與濾波器有尖銳諧振的頻率。通帶與帶阻濾波器都是m常數(shù)濾波器，m為截止頻率與被衰減的其他頻率之衰減比的函數(shù)。每一m常數(shù)濾波器的阻抗與K常數(shù)濾波器之間的關(guān)系，均由m常數(shù)決定，此常數(shù)介于0～1之間。當(dāng)m接近零值時(shí)，截止頻率的尖銳度，但對(duì)于截止頻的倍頻之衰減率將隨著而減小。罪合于實(shí)用的m值為0.6。至于那一頻率需被截止，可調(diào)節(jié)共振臂以決定之。m常數(shù)濾波器對(duì)截止頻率的衰減度，決定于共振臂的有效Q值之大小。若達(dá)K常數(shù)及m常數(shù)濾波器組成級(jí)聯(lián)電路，可獲得尖銳的濾波作用及良好的頻率衰減。因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)是以接近于基波頻率所對(duì)應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會(huì)產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。

有源濾波器的優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)需求

電力電子裝置和非線性負(fù)載的普遍使用，使大量諧波電流注入電網(wǎng)，導(dǎo)致電網(wǎng)諧波污染：嚴(yán)重威脅電網(wǎng)和用電設(shè)備的安全運(yùn)行及正常使用。因此，對(duì)電力諧波進(jìn)行有效治理設(shè)備的需求日益增加。

無(wú)源電力濾波器(PPF)來(lái)解決電力諧波問(wèn)題存在許多缺點(diǎn)。如PPF針對(duì)特定頻率的諧波，只能濾除特定次數(shù)諧波;PPF存在著與電網(wǎng)發(fā)生諧振的可能性，并且對(duì)電網(wǎng)阻抗和頻率變化十分敏感;PPF體積大、損耗多等。有源電力濾波器其實(shí)是一種特殊電源，可以提供負(fù)載所需要的諧波電流，成為減少對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備的影響。而利用有源電力濾波器進(jìn)行諧波治理是今后的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。

有源電力濾波器(APF)是一種用于動(dòng)態(tài)**諧波、補(bǔ)償無(wú)功的新型電力電子裝置，能對(duì)頻率和大小都變化的諧波和無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償，正好填補(bǔ)PPF的缺點(diǎn)，獲得比PPF更好的補(bǔ)償特性，是一種理想的電力諧波治理裝置。現(xiàn)如今，國(guó)際上已開(kāi)始在工業(yè)和民用設(shè)備上使用APF，并且單機(jī)裝置的容量逐步提高，其應(yīng)用領(lǐng)域從補(bǔ)償用戶(hù)自身的諧波向改善整個(gè)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的方向發(fā)展。有源濾波器，我們一般說(shuō)的有源濾波器都是一個(gè)單獨(dú)的模塊，但是模塊在許多情況下不適用安裝使用，必須使用柜體來(lái)進(jìn)行并聯(lián)接入電網(wǎng)。

與傳統(tǒng)的PPF相比，APF具有明顯的性能優(yōu)勢(shì)，下表為APF與PPF的主要技術(shù)性能對(duì)比。APF技術(shù)是電力諧波治理技術(shù)的重要發(fā)展方向，安裝APF可以有效濾除系統(tǒng)中的電力諧波，消除由于諧波導(dǎo)致的各種問(wèn)題。2、只能消除特定的幾次諧波，而對(duì)其他的某次諧波則會(huì)產(chǎn)生放大作用。安裝、使用APF的意義主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)消除各次電壓、電流諧波對(duì)電網(wǎng)的污染和干擾，滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。

(2)改善電壓質(zhì)量，提高設(shè)備運(yùn)行安全性和可靠性，降低設(shè)備溫升和損耗。

(3)提高系統(tǒng)功率因數(shù)，提高線路和電力設(shè)備利用率。

(4)防止系統(tǒng)共振，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，預(yù)防設(shè)備故障，保障系統(tǒng)安全。

(5)降低電力損耗、提高設(shè)備效率，節(jié)約電能。