有源滤波器APF在谐波治理中的应用

有源滤波器APF通过外部电流互感器CT，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大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。。

工具/原料

有源滤波器工作原理

有源滤波器与谐波治理

工作原理

1、 有源电力滤波器（Active Power Filter，简称钽吟篑瑜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。可以同时滤除多次及高次谐波，滤除率高达95%以上，且不会引起谐振。 有源滤波器APF通过外部电流互感器CT，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大小相等、方向相反的电流注入到电网中补偿谐波电流，实现滤波功能。APF的内部框架图如图1所示。APF谐波治理图如图2所示。 （备注说明：高通滤波器：滤除逆变器的开关纹波；KM：输入接触器，用于断开逆变器和与电源之间的功率电流；R：母线软启动电阻。系统开机时，电源通过电阻R对母线电容充电，实施母线软启动；逆变器：逆变器为三相半桥逆变器，由IGBT模块组成；母线电容：为逆变器的正常工作提供稳定的直流电压，缓冲无功；FFT/IFFT：谐波电流检测；PLL：锁相环，用于获取电网电压的频率和相位；C2r/3s：坐标变换；PI：PI调节器，使用实现电压和电流的闭环控制；PWM发生器：生成PWM信号驱动逆变器的IGBT。）

有源滤波和谐波治理的关系

1、首先我们需要明姑百钠恁确一下谐波的存在和影响。 对供电系统中周期性非正弦电量进行傅里叶级数分解，除了得到与电网基波频率相同的分量，袖紫囫挡还得到一系列电网基波频率的分量，这部分电量称为谐波。它实际上是一种干扰量，使电网受到“污染”。向供用电网注入谐波电量或在公用电网上产生谐波电压的电气设备称为谐波源。 在一些工业和商业的电力供应系统中，在额定负荷范围内，有时发生补偿电容器或熔断器频繁发热烧毁、一些测控元件或控制保护设备产生异常误差或误动作、负荷开关失控、生产工艺或产品质量不稳定等原因莫名故障或事故，其实这些问题的最大的起因就是谐波的存在。 在供用电系统中，越来越多的负荷设备具有非线性和时变特性，它们作为谐波源向电网中注入谐波，严重影响供电网电能质量，冶金行业的电解、电镀、中频炉、电弧炉、电石炉；汽车船舶机械加工行业的焊接机、起重机、冲床，矿山油田等能源行业的升降机、抽油机；交通运输行业的吊车、电气化铁路，化工造纸行业的整流变频电机以及广泛应用于会展场馆、小区、写字楼的变频空调，这些都属于产生谐波的非线性负载，当一个系统非线性负荷相当于变压器额定容量的百分比超过15%，谐波的影响就会明显存在。

2、有源滤波的应用有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场、港口的供电系统、医疗机构等。根据应用对象不同，有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。