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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，BN-TSF，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。

有源滤波器的优势和市场需求

电力电子装置和非线性负载的普遍使用，使大量谐波电流注入电网，导致电网谐波污染：严重威胁电网和用电设备的安全运行及正常使用。因此，对电力谐波进行有效治理设备的需求日益增加。

无源电力滤波器(PPF)来解决电力谐波问题存在许多缺点。如PPF针对特定频率的谐波，只能滤除特定次数谐波;PPF存在着与电网发生谐振的可能性，并且对电网阻抗和频率变化十分敏感;PPF体积大、损耗多等。而利用有源电力滤波器进行谐波治理是今后的一个发展趋势。

有源电力滤波器(APF)是一种用于动态**谐波、补偿无功的新型电力电子装置，能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿，正好填补PPF的缺点，获得比PPF更好的补偿特性，是一种理想的电力谐波治理装置。现如今，国际上已开始在工业和民用设备上使用APF，并且单机装置的容量逐步提高，其应用领域从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。

与传统的PPF相比，APF具有明显的性能优势，下表为APF与PPF的主要技术性能对比。APF技术是电力谐波治理技术的重要发展方向，安装APF可以有效滤除系统中的电力谐波，消除由于谐波导致的各种问题。安装、使用APF的意义主要包括以下几个方面：

(1)消除各次电压、电流谐波对电网的污染和干扰，满足标准的要求。

(2)改善电压质量，提高设备运行安全性和可靠性，降低设备温升和损耗。

(3)提高系统功率因数，提高线路和电力设备利用率。

(4)防止系统共振，提高系统运行稳定性，预防设备故障，**系统安全。

(5)降低电力损耗、提高设备效率，节约电能。

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。