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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。

有源滤波的工作原理
：有源滤波是一种新型的于电力谐波控制的设备，它是利用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的。 它的两个主要组件是指令电流计算电路和补偿电流生成电路
。 指令电流计算电路可以实时监控线路中的电流
，同时将模拟电流信号转换为数字信号，并通过高速数字信号处理器（DSP）进行处理

，以达到效果。 从基波中分离谐波的方法。 并以脉冲宽度调制（PWM）信号的形式向补偿电生电路传递驱动脉冲，并同时驱动IGBT或IPM电源模块
，以产生相同幅度且与电网相反的谐波电流补偿电流 使用补偿电流补偿或消除谐波电流，终达到主动消除功率谐波的效果。

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
。