有源滤波器的工作原理是什么

有源滤波器与无源滤波器区别

有源滤波器工作原理

有源滤波器是通过向电网中注入与原有谐波电流幅值相等、相位相同、方向相反的电流，使流入电源的总谐波电流为零；无源滤波器是根据电容电阻固有的阻抗特性，对某一特定频率的谐波呈低阻抗，为负载谐波电流提供较低的阻抗通道，与电网抗形成分流关系，使大部分该频率的谐波电流流入滤波器而不流入电网。

无源滤波器工作原理

无源滤波器由LC等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道；而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出。

石化、建筑行业有源滤波器的作用

有源滤波器应用在全部用电的行业中都能用到，其中石化和建筑行业是我们所熟悉并且息息相关的

先看下石化和建筑行业配电系统中的谐波特点：

石化行业配电系统谐波的特点：

由于生产的需要，石化行业中存在着大量泵类负载，并且不少泵类负载都配有变频器。变频器的大量应用使得石化行业配电系统中的谐波含量**增加。目前绝大部分变频器的整流环节都是应用6脉冲整流将交流电转化为直流电，因此所产生的谐波以奇数次谐波为主。

随着楼宇智能化的不断升级，数量众多的小容量非线性负载，如计算机、荧光灯、不间断电源、电梯扶梯以及变频空调等被广泛应用于楼宇的各个角落，产生了大量的3次、5次、7次等谐波，其中3次谐波含量**。

谐波在石化行业中的危害：

谐波在石化系统中的危害主要表现在对电力设备的危害以及在计量方面的偏差。研究表明，谐波电流会使变压器而产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏。谐波的存在会使视在功率增加。不考虑谐波的情况下，视在功率S和有功功率P以及无功功率Q的关系为 ;在有谐波的情况下，必须考虑谐波功率D，其关系为;而D和Q一样，都无法转化为有用功。

由此可见，谐波对变压器的使用效率产生重大的影响。同时，谐波对电力系统中的电容器、断路器、继电保护设备都有直接的影响。

对于很多测量仪表，并不能测量出真实的均方根值而是测量出平均值，

然后假想波形为正弦波，乘以一个校正系数而得到读数。在谐波严重时，这样的读数会有较大的偏差，从而造成计量偏差。

谐波治理对石化、建筑行业的意义：

大量3次谐波使得中线上电流过大，甚至有可能超过相线电流，高次谐波的存在也会引起肌肤效应，引起导线过载发热、绝缘损坏、进而发生短路、引起火灾;而且大量敏感设备如计算机在谐波环境中的运行质量也将大打折扣，花屏或死机现象时有发生。

通过谐波治理，消除楼宇电网谐波，降低中线电流，为各种敏感设备的可靠运行提供保障。

有源滤波器四大优势绿色化

有源滤波器四大优势

绿色化

1、效率达97.2%，比效率为95%的有源滤波器年节约电能6,500kwh。

2、基于模型的热设计和结构优化。

3、效率更高的拓扑增强型控制算法。

小型化

1、有源滤波器体积仅为同类主流品牌1/6，占用更少空间。

2、有源滤波器适应不同的工况安装，挂壁式或机架式安装使用更少的原材料，保护环境。

智能化

补偿次数谐波可调***，容性无功补偿系统不平衡负载自动检测、***系统谐振全功能监控系统。

模块化

N+1冗余，显著提高系统可靠性系统生产，更出色减少系统单故障，更出色减少系统单故障点灵活并联，适应不同工况。

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，***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***。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***。