有源滤波器技术需要在哪些方面进一步发展?

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。

有源滤波器(ActivePowerFilter,简称APF)

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。

有源电力滤波器的技术特点

有源电力滤波器（APF: Active Power

Filter）以并联的方式接入电网，通过实时监测负载的谐波和无功分量，采用PWM变换技术，产生与谐波大小相等,

方向相反的电流注入供配电系统中，实现抑制谐波的功能。

有源电力滤波器基本特点

实时跟随、动态补偿

采用基于瞬时无功功率理论的检测技术，实时检测谐波电流，通过瞬时电流跟踪控制，自动跟踪电网谐波变化，具有高度可控性与快速响应性。

优异的滤波特性

滤波性能不受系统阻抗影响，无谐振风险。

补偿方式灵活

一机多用，即可滤除谐波电流，也可补偿无功，提高功率因数。

负载变化无源滤波器补偿效果

滤波功能及效果

无源滤波器只能滤除固定次数的谐波；但完全可以解决系统中的谐波问题，解决企业用电过程中的实际问题，且可以达到国家电力部门的标准。

有源滤波器可动态滤除各次谐波。有源滤波器的滤波效果可达95%左右，可动态滤除谐波的同时又能够抑制闪变并补偿无功功率；而无源滤波器的滤波效果在65%左右，只能滤除某一次或多次特定频率谐波。

频率变化

无源滤波器谐振点偏移，效果降低；有源滤波器不受影响。

系统阻抗变化

无源滤波器受系统阻抗影响严重，存在谐波放大和共振的危险;而有源滤波不受影响。

负载变化

无源滤波器补偿效果随着角载的变化而变化:有源浦波器不受载变化影响

负载增加

无源滤波器可能因为超载而损坏;有源滤波器无损坏之危险，谐波量大于补偿能力时，仅发生补偿效果不足而已。

设备造价

无源滤波器较低:有源滤波器太高