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有源滤波器的谐波检测方法有哪些

近年来，各种基于电力电子技术的非线性装置在电力系统中的应用日益广泛，使得谐波危害日益严重
。就当前的工业现实而言，抑制谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。有源滤波器可以自动跟踪补偿变化的谐波
，具有高度可控性

，因而有源滤波器的发展前景好

。下文分条阐述有源滤波器的谐波检测方法。

1.基于矢量空间变换的检测法

这类方法的基本思想是：通过变换得到功率
，然后将功率中与所要检测的信号相对应的恒定分量滤除出来，再经反变换还原出所要检测的信号，因此，也可将此类方法称为功率法。该种有源滤波器的谐波检测方法适用于电网电压对称且无畸变情况下的谐波电流检测，在电网电压不对称时也同样有效
。

2.有功分离法

第二种有源滤波器的谐波检测方法为有功分离法，该方法将被检测量分解为理想传输量（即从公共供电点上看去
，负荷是三相对称且纯阻性的，该负荷只消耗有功能量）和另一分量之和，简单明了、易于实现
。但该方法需要平均有功功率理论为基础，至少存在一个工频周期的
。

3.自适应检测法

作为目前较为常用的有源滤波器的谐波检测方法，自适应检测法是一种将自适应干扰对消信号处理技术用于谐波检测的方法
。其自适应检测单元可以采用模拟电路或者人工神经网络来实现，使用这种方法的关键在于自适应系数的选择与调整
。但是，使用该方法的有源滤波器需要什么条件？那就是需要大量的数据

。

综上可知，有源滤波器的谐波检测方法主要有基于矢量空间变换的检测法

、有功分离法，以及自适应检测法。此外
，针对有源滤波器三相不平衡系统提出了同步测定法，可分为等功率法
、等电流法和等电阻法，即把补偿分量分配到三相中去，分别使补偿后的每相功率
、每相电流或每相电阻相等
。

有源滤波电路的负载不影响滤波特性，因此常用于信号处理要求高的场合
。有源滤波电路一般由RC网络和集成运放组成
，因而必须在合适的直流电源供电的情况下才能使用，同时还可以进行放大。但电路的组成和设计也较复杂。有源滤波电路不适用于高电压大电流的场合，只适用于信号处理。

根据滤波器的特点可知，它的电压放大倍数的幅频特性可以准确地描述该电路属于低通、高通、带通还是带阻滤波器
，因而如果能定性分析出通带和阻带在哪一个频段
，就可以确定滤波器的类型

。

有源滤波器的优势和市场需求

电力电子装置和非线性负载的普遍使用，使大量谐波电流注入电网，导致电网谐波污染
：严重威胁电网和用电设备的安全运行及正常使用。因此，对电力谐波进行有效治理设备的需求日益增加。

无源电力滤波器(PPF)来解决电力谐波问题存在许多缺点。如PPF针对特定频率的谐波
，只能滤除特定次数谐波;PPF存在着与电网发生谐振的可能性
，并且对电网阻抗和频率变化十分敏感;PPF体积大、损耗多等

。而利用有源电力滤波器进行谐波治理是今后的一个发展趋势
。

有源电力滤波器(APF)是一种用于动态**谐波、补偿无功的新型电力电子装置，能对频率和大小都变化的谐波和无功进行补偿，正好填补PPF的缺点，获得比PPF更好的补偿特性，是一种理想的电力谐波治理装置。现如今，国际上已开始在工业和民用设备上使用APF，并且单机装置的容量逐步提高
，其应用领域从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。

与传统的PPF相比

，APF具有明显的性能优势，下表为APF与PPF的主要技术性能对比。APF技术是电力谐波治理技术的重要发展方向
，安装APF可以有效滤除系统中的电力谐波，消除由于谐波导致的各种问题
。安装
、使用APF的意义主要包括以下几个方面：

(1)消除各次电压
、电流谐波对电网的污染和干扰
，满足标准的要求
。

(2)改善电压质量，提高设备运行安全性和可靠性，降低设备温升和损耗。

(3)提高系统功率因数，提高线路和电力设备利用率。

(4)防止系统共振，提高系统运行稳定性，预防设备故障
，保障系统安全
。

(5)降低电力损耗

、提高设备效率，节约电能。