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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---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---效应，引起导线过载-、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---运行提供保障。

有源滤波器的内部控制原理

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，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。