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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


。

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。

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大大增加
。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5次
、7次、11次谐波为主。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

，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，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。