有源電力濾波器的基本原理是實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)諧波及補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算單元計(jì)算出補(bǔ)償電流指令信號(hào)，利用可控電力電子器件產(chǎn)生與之大小相等、相位相反的補(bǔ)償電流，注入電網(wǎng)與負(fù)載中的諧波電流抵消，使得電源中電流中只含基波，達(dá)到消除電源電流中諧波的目的；同時(shí)，有源濾波器發(fā)出基波無功電流，進(jìn)行無功補(bǔ)償。該裝置由電容器、電抗器，有時(shí)還包括電阻器等無源元件組成，以對(duì)某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達(dá)到抑制高次諧波的作用。

濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路

濾波器是一種對(duì)信號(hào)有處理作用的器件或電路。它分為有源濾波和無源濾波。主要作用就是讓有用信號(hào)盡可能無衰減的通過，對(duì)無用信號(hào)盡可能大的衰減。

濾波器一般有兩個(gè)端口，一個(gè)輸入信號(hào)、一個(gè)輸出信號(hào)，利用這個(gè)特性可以將通過濾波器的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，而得到一個(gè)特定頻率的正弦波。

濾波器是由電感器和電容器構(gòu)成的網(wǎng)路，可使混合的交直流電流分開。有源濾波器的應(yīng)用場(chǎng)合--自動(dòng)化生產(chǎn)線和精密設(shè)備的使用在自動(dòng)化生產(chǎn)線和精密設(shè)備場(chǎng)合，諧波會(huì)影響到其正常使用，使智能控制系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)等出現(xiàn)故障。電源整流器中，即借助此網(wǎng)路濾凈脈動(dòng)直流中的漣波，而獲得比較純凈的直流輸出。罪基本的濾波器，是由一個(gè)電容器和一個(gè)電感器構(gòu)成，稱為L(zhǎng)型濾波。所有各型的濾波器，都是集合L型單節(jié)濾波器而成?；締喂?jié)式濾波器由一個(gè)串聯(lián)臂及一個(gè)并聯(lián)臂所組成，串聯(lián)臂為電感器，并聯(lián)臂為電容器。在電源及聲頻電路中之濾波器，罪通用者為L(zhǎng)型及π型兩種。就L型單節(jié)濾波器而言，其電感抗XL與電容抗XC，對(duì)任一頻率為一常數(shù)，其關(guān)系為XL·XC=K2。

故L型濾波器又稱為K常數(shù)濾波器。濾波器一般有兩個(gè)端口，一個(gè)輸入信號(hào)、一個(gè)輸出信號(hào)，利用這個(gè)特性可以將通過濾波器的一個(gè)方波群或復(fù)合噪波，而得到一個(gè)特定頻率的正弦波。倘若一濾波器的構(gòu)成部分，較K常數(shù)型具有較尖銳的截止頻率（即對(duì)頻率范圍選擇性強(qiáng)），而同時(shí)對(duì)此截止頻率以外的其他頻率只有較小的衰減率者，稱為m常數(shù)濾波器。所謂截止頻率，亦即與濾波器有尖銳諧振的頻率。通帶與帶阻濾波器都是m常數(shù)濾波器，m為截止頻率與被衰減的其他頻率之衰減比的函數(shù)。每一m常數(shù)濾波器的阻抗與K常數(shù)濾波器之間的關(guān)系，均由m常數(shù)決定，此常數(shù)介于0～1之間。當(dāng)m接近零值時(shí)，截止頻率的尖銳度，但對(duì)于截止頻的倍頻之衰減率將隨著而減小。罪合于實(shí)用的m值為0.6。至于那一頻率需被截止，可調(diào)節(jié)共振臂以決定之。m常數(shù)濾波器對(duì)截止頻率的衰減度，決定于共振臂的有效Q值之大小。若達(dá)K常數(shù)及m常數(shù)濾波器組成級(jí)聯(lián)電路，可獲得尖銳的濾波作用及良好的頻率衰減。

有源濾波器基本原理:

有源電力濾波器，是采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和基于高速DSP器件的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)制成的新型電力諧波治理設(shè)備。（3）有源濾波目前罪高適用電網(wǎng)電壓不超過450V，而低壓無源濾波罪高適用電網(wǎng)電壓可達(dá)3000V。它由指令電流運(yùn)算電路和補(bǔ)償電流發(fā)生電路兩個(gè)主要部分組成。指令電流運(yùn)算電路實(shí)時(shí)監(jiān)視線路中的電流，并將模擬電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送入高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，將諧波與基波分離，并以脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)形式向補(bǔ)償電流發(fā)生電路送出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，生成與電網(wǎng)諧波電流幅值相等、極性相反的補(bǔ)償電流注入電網(wǎng)，對(duì)諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償或抵消，主動(dòng)消除電力諧波。

諧波治理的目的包括：

　　1. 滿足電力公司對(duì)諧波電流發(fā)射的限制要求;

　　2. 釋放變壓器的有效容量，提高變壓器的效率;

　　3. 提高配電系統(tǒng)(包括無功補(bǔ)償裝置、繼電保護(hù)器、電纜等)的可靠性;

　　4. 為企業(yè)內(nèi)的各類設(shè)備提供質(zhì)量?jī)?yōu)良的電能，保證制造系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　人們對(duì)諧波的危害已經(jīng)十分熟悉，很多企業(yè)也開始重視諧波的治理。諧波治理的目的不同，所采取的方案也是不同的。因此，在確定諧波治理的方案之前，要明確諧波治理的目的。

　　滿足電力公司的要求是企業(yè)進(jìn)行諧波治理的首要?jiǎng)訖C(jī)。為電力用戶提供合格的電能，是電力公司的責(zé)任。因此，電力公司要對(duì)那些可能污染電網(wǎng)的用戶的提出諧波治理的要求。隨著越來越多的企業(yè)對(duì)電能質(zhì)量的要求提高，電力公司將對(duì)電力用戶進(jìn)行更嚴(yán)格的要求。

　　在目前階段，出于后面2-4目的而進(jìn)行諧波治理的企業(yè)較少。現(xiàn)在大家對(duì)諧波電流危害的認(rèn)識(shí)越來越高，基本新建項(xiàng)目都有用有源濾波器，而且隨著技術(shù)的APF的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越緊湊，功率密度越來越高，現(xiàn)在再建筑領(lǐng)域基本推模塊的產(chǎn)品如iNAS-MA系列產(chǎn)品，單機(jī)補(bǔ)償容量包括30/50/75/100/150等。企業(yè)僅在出現(xiàn)了故障現(xiàn)象后，才開始考慮諧波治理的問題。其中，諧波導(dǎo)致無功補(bǔ)償裝置燒毀的情況為常見。無論諧波治理的終目的是什么，其本質(zhì)就是減小負(fù)載(可能是一組負(fù)載)向電網(wǎng)注入的諧波電流，因?yàn)橹C波電流是諧波問題的根源。只不過，針對(duì)不同的目的，控制諧波電流的位置不同，也就是采用的諧波治理方案不同。

有源濾波器什么情況下需要與無功補(bǔ)償裝置一起使用？

根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)情況的不同，分為以下幾種：

1、當(dāng)系統(tǒng)中諧波嚴(yán)重且無功需求較大時(shí)，既需要有源濾波器進(jìn)行諧波治理，又需要無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償。當(dāng)然有源濾波器也可以進(jìn)行無功補(bǔ)償，但是成本較高，所以才選擇這種方式。

2、當(dāng)系統(tǒng)中諧波較大而功率因數(shù)較高時(shí)，一般都會(huì)只采用有源濾波器，不需要做無功補(bǔ)償。

3、當(dāng)系統(tǒng)中諧波較小而功率因數(shù)較低時(shí)，一般都只采用無功補(bǔ)償，而不用有源濾波器。