APF有源电力滤波器解读
有源电力滤波器的基本原理和分类
有源电力滤波器的基本原理和分类有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。
它是一种由电子器件组成的滤波器，能够注入特定频率的电流来抵消电网中的谐波，从而实现电流的纯正输出。
下面将介绍有源电力滤波器的基本原理和分类。
基本原理：有源电力滤波器由三相逆变器（Inverter）和控制系统组成。
首先，控制系统采集电网中的电压和电流信号，并进行处理和分析。
接下来，控制器确定电网的谐波特性并计算相应的注入电流。
最后，逆变器产生特定频率和幅度的电流，并通过与电网连接的线路与谐波电流相消。
这样，通过有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。
分类：根据滤波器的连接方式和使用场景，有源电力滤波器可以分为三种类型：单台型、平行型和串级型。
1.单台型有源电力滤波器：单台型有源电力滤波器适用于单台负载设备或供电点，用于对单一负载设备引起的谐波进行消除。
这种滤波器的工作方式简单，实施成本低，但只能解决单个设备引起的谐波问题。
2.平行型有源电力滤波器：平行型有源电力滤波器通常由多台滤波器并联连接，在一个供电点上对谐波进行消除。
这种连接方式可以同时处理多个电流不平衡或谐波扰动。
平行型滤波器具有相互独立工作的特点，其中一台滤波器的故障不会影响其他滤波器的工作。
3.串级型有源电力滤波器：串级型有源电力滤波器由多个滤波器串联连接在一个供电点上。
每个滤波器负责处理一定范围内的谐波频率。
串级型滤波器具有较大的容载能力，能够处理大电流负载和更复杂的谐波问题，但它的成本更高，并且在安装和维护过程中需要更多的配置。
总结：有源电力滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电流不平衡问题的装置。
通过逆变器产生特定频率和幅度的电流，有源电力滤波器可以实现对电流谐波的消除和电流的纯正输出。
根据滤波器的连接方式和使用场景，有源电力滤波器可以分为单台型、平行型和串级型三种类型。
apf有源滤波器工作原理(一)
apf有源滤波器工作原理(一)APF有源滤波器工作原理什么是APF有源滤波器？有源滤波器（Active Filter）是一种基于放大器和电流源构成的电子滤波器。
它能够通过放大器的增益和电流源的控制来实现滤波器的频率响应，具有灵活性强、频率可调性好等特点。
APF（Active Power Filter）有源滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电力质量问题的滤波器。
APF有源滤波器的工作原理APF有源滤波器的工作原理可以简单分为三个步骤：采样、补偿和输出。
1. 采样APF有源滤波器首先要对电力系统中的谐波进行采样，通过采样电压和电流信号，得到系统中各次谐波的幅值和相位信息。
2. 补偿根据采样得到的谐波幅值和相位信息，APF有源滤波器利用放大器和电流源来生成同频但反向的谐波信号，即补偿信号。
补偿信号与系统中的谐波信号进行叠加后，能够互相抵消，从而达到消除谐波的目的。
3. 输出通过补偿信号的叠加，APF有源滤波器将消除谐波后的电压和电流信号输出到电力系统中，以实现对谐波的有效补偿并提高电力质量。
APF有源滤波器的应用APF有源滤波器在电力系统中的应用非常广泛。
其主要应用包括：1.谐波消除：APF有源滤波器能够消除电力系统中的谐波，提高电力质量，减少对其他设备的干扰。
2.无功补偿：APF有源滤波器可以通过控制其输出电流的相位和幅值来实现对无功功率的补偿。
3.功率因数校正：APF有源滤波器能够通过调整其输出电流的相位和幅值来改善电力系统的功率因数。
总结通过对APF有源滤波器的工作原理的理解，我们可以看到它是一种非常重要的电子滤波器，能够在电力系统中发挥多种作用。
通过采样、补偿和输出三个步骤，APF有源滤波器实现了对电力系统中的谐波的消除，提高了电力质量，并且可以应用于无功补偿和功率因数校正等方面。
APF有源滤波器的应用前景广阔，对于电力系统的稳定运行和电力质量的提升有重要作用。
APF有源滤波器的特点APF有源滤波器相比传统的被动滤波器具有一些明显的特点：•频率可调性：APF有源滤波器可以通过调整放大器的增益和电流源的控制参数来实现频率的调整，适应不同频率的谐波补偿需求。
APF有源电力滤波器 简介
APF（active power filter）有源电力滤波器谐波电力系统中的电流电压非正弦波形都可以被分解为一个频率与其相等的正弦波形和若干频率为其频率的整数倍的正弦波。
频率与原波形相等的部分被称为基波，而频率为原波形整数倍的部分被称为谐波，频率的被数就是谐波次数。
电力系统中的谐波绝大多数是奇次谐波。
谐波的危害‐典型1对变压器☆谐波电流将会使变压器铜损和磁滞损耗增加☆谐波电压将会使变压器铁损增加☆使变压器机械噪声提高且产生额外的温升☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命☆零序谐波电流会在三角形接法的变压器绕组内产生环流，使绕组电流过流对电力电缆☆谐波电流会使导体过载、导致过热、发生绝缘破坏而烧毀☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度降低设备使用寿命☆对高频率谐波电流，电缆呈现集肤效应( Skin effect ) , 使额定载流量减少☆零序（3的倍数次）谐波电流会导致三相四线系统的中线过载、损坏谐波的危害‐典型2对电机☆因谐波电压与谐波电流产生额外的铁损与铜损, 进而影响转动电机的机械效率☆产生脉动转矩致使电动机振动加剧，影响电机寿命和输出转矩的稳定性☆谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度，降低电机使用寿命系统谐振☆引起系统谐振导致，电容器组、电抗器阻及相关用电设备，因过电流或过电压而损坏或无法投入运行谐波的危害‐典型3对生产设备☆改变保护继电器的动作特性引起误动作、造成继电保护等自动装置工作紊乱；☆谐波延缓电弧熄灭，影响断路器的分断容量；☆使计量仪表特别是感应式电能表产生计量误差；☆干扰邻近的电力电子设备、工业控制设备，影响设备的正常运行。
对通讯、网络☆因电力线中的谐波电流或谐波电压会产生感应电磁场，将影响邻近信号线的传输品质☆干扰邻近的计算机系统的正常工作，导致重启或死机谐波的治理‐无源滤波器无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
apf有源滤波器工作原理
apf有源滤波器工作原理APF有源滤波器工作原理解析简介在信号处理领域，有源滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种常用的滤波器类型。
本文将从浅入深，解释APF有源滤波器的工作原理。
APF有源滤波器的定义APF有源滤波器是一种通过加入主动元件（如晶体管或运放）在滤波器电路中来改变信号的传输特性的滤波器。
与被动滤波器相比，APF有源滤波器具有更高的效率和更好的性能。
基本原理APF有源滤波器主要工作在两个方面，即频率选择性和功率因数校正。
下面将分别解释这两个方面的原理。
频率选择性APF有源滤波器能够选择特定的频率进行滤波。
它通过控制电路中的主动元件以改变信号的传输特性。
通常情况下，APF有源滤波器采用谐振电路的原理来实现频率选择性。
通过调整谐振频率，APF有源滤波器可以选择性地滤除特定频率的信号。
功率因数校正APF有源滤波器还可以用于校正电力系统中的功率因数。
在电力系统中，由于非线性负载的存在，可能导致功率因数下降，从而影响电力系统的稳定性和效率。
APF有源滤波器通过根据负载电流的相位和谐波成分，生成相应的补偿电流，使系统的功率因数接近理想值。
工作过程APF有源滤波器的工作可以概括为以下几个步骤：1.采样：通过传感器对电路中的电压和电流进行采样。
2.滤波：采样得到的电压和电流信号输入到APF有源滤波器中进行滤波处理。
3.控制：根据滤波结果，APF有源滤波器生成相应的控制信号。
4.补偿：控制信号通过主动元件进行放大，产生补偿电流，使得系统的功率因数接近理想值。
5.输出：补偿电流与原始电流叠加输出，经过滤波后，送回电力系统，完成滤波与功率因数校正。
应用领域由于APF有源滤波器能够选择性地滤除特定频率的信号，并校正电力系统中的功率因数，因此在各个领域有广泛的应用。
以下是APF 有源滤波器的几个常见应用领域：•工业电力系统中，用于滤除负载电流谐波，提高功率因数。
•电能质量改善领域，用于去除电力系统中的谐振和干扰信号。
APF有源滤波器简介
有源电力滤波器（APF）王鹏2120140886 有源电力滤波器（APF：Active power filter）是相对于无源滤波器（LC滤波电路）提出的一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置。
APF 与PF相比，可以实时检测分离电流中的谐波分量、动态地跟踪补偿任意次谐波，而不仅仅是低次谐波的消除。
APF主要应用于有大量非线性负荷连接电网所造成的电网电压和电流畸变的场合。
其主要原理是通过控制半导体器件产生与谐波源电流幅值大小相等、相位相反的电流，从而使总谐波电流为零。
这样不仅可以有效地消除谐波、很好地保留电流中的基波分量，而且对储能元件的容量要求不大，不会产生无源振荡。
按照与电网的连接方式不同，APF可分为串联型、并联型、串并联型和混合型。
其中并联型的应用较为广泛，其被广泛应用于非线性负载电流的无功补偿及谐波抵消等。
而串联型、串并联型APF由于控制电路及保护电路较为复杂，远不如并联型APF应用广泛，但在技术发展上还有很大的可提升空间。
按照储能元件不同，又可分为电流型和电压型。
相比之下，电压型APF因其损耗低效率高而被广泛应用。
目前，APF谐波检测方法主要以基于频域分析的快速傅式变换（FFT）检测法、基于三相瞬时无功功率理论的检测法这两种方法为主。
随着APF技术的不断发展以及其动态跟踪补偿谐波的特点，APF 在分布式电网中得到广泛应用。
如在分布式电网中通过静止无功补偿器（SVC）和APF的综合利用快速有效地消除谐波电流，改善电能质量；通过优化并网逆变器结构，构成有源滤波并网逆变器，从而实现高电能质量的并网供电等。
参考文献：[1]吴非,张延迟,解大,舒晓琼.电力有源滤波器的技术现状[J].华东电力.2006.1.36(7).[2]杨茂,苏文龙.电力有源滤波器(APF)技术的探讨[J].四川电力技术.2006.12.29(6).[3]赵亚俊,黄文新,王力,卜飞飞,庄圣伦.分布式电网用有源滤波型并网逆变器[J].电气传动.2013.43(9).[4]黎金英,艾欣,邓玉辉.微电网的电能质量及改善方法研究[J].电力科学与工程.2015.1.31(1).。
有源电力滤波器APF
有源电力滤波器APF有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）是一种用于电力系统中减少谐波和改善电能质量的装置。
在现代电力系统中，各种非线性负载增多，因此在电网中产生的谐波问题越来越受到重视，而APF就是解决谐波问题的一种主要装置。
一、APF的基本原理APF的基本原理是通过电子元件来主动干预电路中的电流或电压波形，以实现对谐波的滤波或电能质量的控制。
APF一般由电源、触发电路、控制电路、功率电子器件和补偿电路等部分组成。
其中，电源为APF提供工作所需的电压和电流；触发电路控制功率电子器件的通断，实现电流的可控性；控制电路用于控制功率电子器件的工作状态，以实现对电路中负载的控制；功率电子器件是实现APF控制的重要部件之一，一般采用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等器件；补偿电路则用于将控制后的电流注入到电路中，以实现对谐波的消除。
二、APF的应用场景APF的应用场景主要涉及非线性负载引起的谐波问题，如变频器、逆变器、电力电子器件等。
这些设备本身具有非线性特性，使得其负载不仅产生基波电流，还会产生谐波电流。
而这些谐波电流会影响到电力系统的稳定性和安全性，所以需要引入APF来进行谐波的消除。
除了对谐波进行消除外，APF还可用于改善电能质量。
例如，APF可用于控制电压波形，减少电网中的电压闪变和电压波动等，进而提高用电质量。
三、APF的类型根据使用的功率电子器件不同，APF可分为基于IGBT和基于MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的两种类型。
基于IGBT的APF具有输出功率大、控制精度高等优点，适合用于中、高功率场合。
而基于MOS管的APF体积较小，自损耗小，适合用于低功率场合。
四、APF的优缺点APF的优点主要包括：控制精度高，能够有效地消除谐波；具有较好的响应速度和稳定性；能够全力补偿电路中的谐波电流，提高电能质量；适应性强，可以应用于各种类型的电力系统。
什么是有源电力滤波器(APF),有源电力滤波器的工作原理
什么是有源电力滤波器(APF),有源电力滤波器的工作原理一、什么是有源电力滤波器(APF)：滤波器型号参数：1.额定工作电压380V/220V，50Hz2.额定谐波补偿容量50A/100A/150A/200A3.整机功耗小于容量的3%4.抑制谐波效果达到国标要求，稳态THD可降低至5%以下5.额定绝缘电压3000V AC，2500V DC有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，之所以称为有源，顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿)，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种，前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高!二、有源电力滤波器(APF)基本原理：有源电力滤波器，是采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新型电力谐波治理专用设备。
它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。
指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号`，送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。
三、有源电力滤波器(APF)基本应用：谐波主要危害：•增加电力设施负荷，降低系统功率因数，降低发电、输电及用电设备的有效容量和效率，造成设备浪费、线路浪费和电能损失;•引起无功补偿电容器谐振和谐波电流放大，导致电容器组因过电流或过电压而损坏或无法投入运行;•产生脉动转矩致使电动机振动，影响产品质量和电机寿命;•由于涡流和集肤效应，使电机、变压器、输电线路等产生附加功率损耗而过热，浪费电能并加速绝缘老化;•谐波电压以正比于其峰值电压的形式增强了绝缘介质的电场强度，降低设备使用寿命;•零序(3的倍数次)谐波电流会导致三相四线系统的中线过载，并在三角形接法的变压器绕组内产生环流，使绕组电流超过额定值，严重时甚至引发事故。
低压有源电力滤波器APF
低压有源电力滤波器(APF)有源电力滤波器(APF)能对频率和大小变化的谐波和无功功率进行补偿，可弥补无源滤波器的不足，获得比无源滤波器更好的补偿特性，是一种比较理想的滤波装置。
APF主电路由IGBT组成的电压型逆变电路，直流侧并联电容器，交流侧通过电感并网。
APF控制电路以TI公司28335 DSP为核心，用ip-iq运算方式检测谐波，用定时跟踪控制技术产生PWM 脉冲，利用边带选择性优化设计低通滤波器。
APF既可用于三相三线制低压系统，也可用于三相四线制低压系统，可滤波，也可无功补偿。
APF能滤除25次以下的谐波，APF单机输出电流可达200A，多个APF可并联使用。
内容：1）控制电路与驱动电路；2）主电路设计（包括功率模块选型、直流母线）；3）生产基地、测试设备、试验条件。
市场前景以及效益分析：谐波对电网和其它系统的危害主要有：.①在电网中的谐波电流会在线路上产生有功功率损耗，它是电网线路损耗的一部分；②对于采用电缆的输电系统，谐波除了产生附加损耗外，还可能使电压波形出现尖峰，从而加速电缆绝缘的老化，同时也会使介质损耗增加及温升增高，这缩短了电缆的使用寿命；③就系统中运行的电机而言，谐波除了引起附加损耗和过热外，还会产生机械振动、噪声及过电压。
当谐波电流流入变压器时，其主要影响是增加了铜损耗和铁损耗。
随着谐振频率的增高，还会使变压器的噪声增大；④谐波会引起电力电网系统局部发生串联谐振和并联谐振，从而使谐波电流和谐波电压得以放大，会引起严重事故；⑤谐波会导致继电保护和自动装置的误动作，并会使电气测量仪表计量不准确；⑥谐波还会对周围的通信系统产生干扰，引起通信系统的噪声，降低通信的清晰度。
预计达产产值数千万元，利润200万元。
APF有源滤波器简介
的限制》
GB/Z 17625.3-2000
《电磁兼容 限值 对额定电流大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制》
3
GB/Z 17625.6-2003 《电气装置安装工程施工及验收规范》 《电工成套装置中的导线颜色》 5． 电气原理
APF 有源滤波器
GBJ232-82 GB2681-81
3）热反射率高：本产品的热反射率高于75%，是镀锌板的2倍；
4）加工容易：可满足冲压、剪切、弯折等加工，可用标准 MAG 和TIG 焊接加工；
谐波含量（THD） 5 次谐波 7 次谐波 11 次谐波 13 次谐波
45％ 41% 19% 7% 5%
APF4L 系列：
可同时滤除 2－25 次范围内的全部和选型次数谐波电流 IGBT 高速开关（10kHz），可迅速滤除谐波 有效消除因三次谐波产生的中线电流 中线滤波能力为相线的三倍 输出电流响应时间小于 10ms 自动限流于额定电流 可以同时滤波和补偿基波无功 设计选型简单，只需测量负载谐波电流大小 可以多机（不大于 3 台）并联运行，便于扩展容量 汉字液晶显示界面，操作简单 可实现远程监控
5
13 次谐波 7． 主要技术指标 APF3L 系列：
工作电源 补偿电流 滤波效果 滤波范围 响应时间 过载保护 开关频率 显示操作界面 指示灯 信号输出 远程监控 安装方式 运行环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度 防护等级
APF4L 系列：
工作电源 补偿电流 滤波效果 滤波范围 响应时间 过载保护 开关频率 显示操作界面 指示灯 信号输出 远程监控 安装方式 运行环境温度 存储温度 相对湿度 海拔高度 防护等级
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APF 有源滤波器
APF有源电力滤波器有哪些优势-APF与无源电力滤波器有何不同-
APF有源电力滤波器有哪些优势?APF与无源电力滤波器有何不同?APF，就是常聊的有源电力滤波器。
虽然APF是老生常谈的话题，但是你对APF真的了解吗?为增进大家对APF的认识，本文将对APF 的优势，以及APF和无源电力滤波器予以介绍。
如果你对APF具有兴趣，不妨和我一起继续往下认真阅读哦。
一、有源电力滤波器的优势(1)低纹波电流，高电流响应速度纹波电流和电流响应速度是矛盾的两个指标。
作为有源电力滤波器，其基本原理是检测负载谐波，注入反相谐波，以谐波的相互抵消达到滤波的目的。
一般的有源电力滤波器是一个电流模式控制的电压源逆变器。
输出电流是通过逆变器输出的电压作用在输出电感上产生的。
逆变器采用脉冲宽度调制，根据电工的基本原理，纹波电流决定于开关频率、直流母线电压、输出电感的大小，与电流环的控制无关。
开关频率越高纹波电流越小、直流母线电压越高，纹波电流越大;输出电感越大，纹波电流越小。
而逆变器期望的输出电流是由电流环所控制。
有源电力滤波器输出谐波电流，如果按基波50Hz，补偿50次谐波计算，最高谐波频率将达到2.5kHz。
有源电力滤波器对电流响应速度有很高的要求。
电流响应速度与直流母线电压和输出电感大小有关。
直流母线电压越高，电流响应越快;输出电感越大，电流响应越慢。
我们期望输出纹波电流越小越好，电流响应速度越快越好，这是一对矛盾。
从上述分析可以看出，两电平有源电力滤波器解决这个矛盾的办法只能是提高开关。
在某些厂家的两电平有源电力滤波器产品的开关频率已经达到20kHz。
但是，开关频率的提高带来的是更高的开关损耗以及驱动损耗，有源电力滤波器的单机容量会受到限制，而对于更高电压等级的有源电力滤波器，高压的IGBT根本就不允许那么高的开关频率。
然而，三电平有源电力滤波器从原理上就是一个解决上述问题的方案。
三电平逆变器可以输出正、负、零三种电压，在计算纹波电流时，只需按直流母线电压的一半计算。
由此，在相同开关频率、相同直流母线电压、相同纹波电流要求的前提下，三电平的输出电感为两电平的一半，同时器件的开关损耗和电感上的纹波损耗也会降低。
有源滤波器APF
有源电力滤波器( APF )引言谐波电流和谐波电压的出现，对于电力系统运行是一种“污染”，它们降低了系统电压正弦波形的质量，不但严重地影响电力系统自身，而且还危及用户和周围的通信系统。
近半个世纪以来，随着电力电子设备的推广应用，非线性负荷的迅速增加(例如电气机车、工业电炉等的应用)，特别是高压直流输电的运用，谐波污染问题日趋严重，并因此受到人们普遍的关注和重视。
减小谐波影响的技术措施可以从两方面入手：一是从谐波源出发，减少谐波的产生；二是安装滤波装置。
常见的滤波器包括无源滤波器、有源滤波器以及混合滤波器。
无源滤波器(PF:Passive Filter)也称为LC滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置。
无源滤波器的工业应用已经有相当长的历史，其设计方法稳定可靠、结构简单，但其滤波效果依赖于系统阻抗特性，并容易受温度漂移、网络上谐波污染程度、滤波电容老化及非线性负荷的影响。
此外，无源滤波器仅能对特定的谐波进行有效地衰减，而出于经济和占地面积方面的考虑，滤波器个数均是有限的，所以对谐波含量丰富的场合，无源滤波器的滤波效果往往不够理想。
与无源滤波器对应的是有源滤波器( APF:Active Power Filter )。
有源电力滤波器采用开关变换器消除谐波电流，克服了无源滤波器的缺点。
有源电力滤波器有着无源滤波器无可比拟的技术优势，因此越来越受到人们的关注。
1.有源滤波器的发展历史有源滤波器的思想最早出现于1969年B.M.Bird和J.F.Marsh的论文中。
文中描述了通过向交流电源注入三次谐波电流以减少电源中的谐波，改善电源电流波形的新方法。
文中所述的方法认为是有源滤波器思想的诞生。
1971 年日本的H.Sasaki 和T.Machida 完整描述了有源电力滤波器的基本原理。
1976 年美国西屋电气公司的L.Gyugyi 和E.C.Strycula 提出了采用脉冲宽度调制控制的有源电力滤波器，确定了主电路的基本拓扑结构和控制方法，从原理上阐明了有源电力滤波器是一理想的谐波电流发生器，并讨论了实现方法和相应的控制原理，奠定了有源电力滤波器的基础。
有源电力滤波器apf分类
有源电力滤波器apf分类有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）是一种能够有效抑制电力系统谐波干扰的设备。
它通过对电网电流进行实时监测、计算并控制其输出电流，从而消除谐波电流，改善电力质量。
APF根据其控制策略和电源连接方式可以分为多种分类。
本文将详细介绍三种常见的APF分类，包括电压型、电流型和混合型。
1. 电压型APF：电压型APF是以电压为基准进行控制的滤波器。
它通过监测电网电压，计算出理想电流，并控制逆变器输出电流与电网电压保持同相，以使其输出电流具有滤除谐波电流的能力。
电压型APF主要用于电网电压波动较大的场合，例如低压电网、发电机等，它能够在电网电压波动时及时调整输出电流以适应电网变化。
2. 电流型APF：电流型APF是以电流为基准进行控制的滤波器。
它通过监测电网电流，计算出理想电流，并控制逆变器输出电流与电网电流保持同相和同幅，以实现对谐波电流的补偿。
电流型APF主要用于电网电流谐波干扰较大的场合，例如有大量非线性负载的电网，它能够根据电网实际情况灵活调整输出电流，有效抑制谐波电流对电网的影响。
3. 混合型APF：混合型APF是电压型APF和电流型APF的结合。
它综合考虑电压和电流两个因素，通过根据电网的实际情况调整输出电流的相位和幅值，以最大程度地减小谐波电流的影响。
混合型APF灵活性和适应性较强，能够在不同的电网环境下发挥较好的滤波效果。
总结起来，电压型APF适用于电网电压波动较大的场合，电流型APF适用于电网电流谐波干扰较大的场合，而混合型APF则能够在不同的电网环境下灵活应用。
这些不同类型的APF都能够有效地抑制电力系统中的谐波干扰，提高电力质量，保证电网稳定运行。
随着电力质量要求的不断提高，APF在电力系统中的应用将越来越广泛。
APF具有哪些功能-APF主要应用于哪些场合-
APF具有哪些功能?APF主要应用于哪些场合?对于APF，很多朋友还是比较熟悉的。
其实，APF，也就是有源电力滤波器。
上篇文章中，我对APF的优点以及APF的发展趋势有所阐述。
为增进大家对APF的认识，本文将对APF的功能以及APF的主要应用场合予以介绍。
如果你对APF具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。
一、APF有源电力滤波器功能首先，我们来看看APF有源电力滤波器都具备哪些功能。
在这里，我主要对APF的6个功能进行介绍。
1、滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。
该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。
2、改善系统不平衡状况可完全消除因谐波引起的系统不平衡，在设备容量许可的情况下，可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。
在确保滤除谐波功能的基础上有效改善系统不平衡状况。
3、抑制电网谐振不会与电网发生谐振，而且在其容量许可范围内还可以有效抑制电网自身的谐振。
这是无源滤波装置无法做到的。
4、多种保护功能具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能，以确保装置和电力系统安全运行，并可在负荷较轻时自动退出运行，充分考虑运行的经济性。
5、全数字式操作具备友好的人机接口，使得操作简便，易于使用和维护。
6、可扩展性在现有的基础上还可以根据市场需求进行功能扩展，比如可以扩展带液晶显示的监测、控制台，便于工作人员实地查看装置运行情况;在通讯网络畅通的情况下，还可以应用GPRS无线通讯技术，扩展为远程监测甚至远程控制。
二、APF有源电力滤波器的主要应用场合在了解了APF的功能之后，我们应当对APF的应用场合具备一定的认识。
只有了解了APF的应用场合，我们才能更好地去举一反三。
1.变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量应用于各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。
有源电力滤波器(APF)
有源电力滤波器（APF）引言谐波电流和谐波电压的出现，对于电力系统运行是一种“污染”，它们降低了系统电压正弦波形的质量，不但严重地影响电力系统自身，而且还危及用户和周围的通信系统。
近半个世纪以来，随着电力电子设备的推广应用，非线性负荷的迅速增加(例如电气机车、工业电炉等的应用)，特别是高压直流输电的运用，谐波污染问题日趋严重，并因此受到人们普遍的关注和重视。
减小谐波影响的技术措施可以从两方面入手：一是从谐波源出发，减少谐波的产生；二是安装滤波装置。
常见的滤波器包括无源滤波器、有源滤波器以及混合滤波器。
无源滤波器（PF:Passive Filter）也称为LC滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置。
无源滤波器的工业应用已经有相当长的历史，其设计方法稳定可靠、结构简单，但其滤波效果依赖于系统阻抗特性，并容易受温度漂移、网络上谐波污染程度、滤波电容老化及非线性负荷的影响。
此外，无源滤波器仅能对特定的谐波进行有效地衰减，而出于经济和占地面积方面的考虑，滤波器个数均是有限的，所以对谐波含量丰富的场合，无源滤波器的滤波效果往往不够理想。
与无源滤波器对应的是有源滤波器（APF:Active Power Filter）。
有源电力滤波器采用开关变换器消除谐波电流，克服了无源滤波器的缺点。
有源电力滤波器有着无源滤波器无可比拟的技术优势，因此越来越受到人们的关注。
1.有源滤波器的发展历史有源滤波器的思想最早出现于1969年B.M.Bird和J.F.Marsh的论文中。
文中描述了通过向交流电源注入三次谐波电流以减少电源中的谐波，改善电源电流波形的新方法。
文中所述的方法认为是有源滤波器思想的诞生。
1971年日本的H.Sasaki和T.Machida完整描述了有源电力滤波器的基本原理。
1976年美国西屋电气公司的L.Gyugyi和E.C.Strycula提出了采用脉冲宽度调制控制的有源电力滤波器，确定了主电路的基本拓扑结构和控制方法，从原理上阐明了有源电力滤波器是一理想的谐波电流发生器，并讨论了实现方法和相应的控制原理，奠定了有源电力滤波器的基础。
APF有源电力滤波器解读
有源电力滤波器有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
1、概述2、理论基础3、工作原理4、标准5、三电平▪技术优势▪滤波器▪基本应用▪主要应用场合▪其他▪优势6、性能说明7、配件选型1、概述三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要APF；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
2、理论基础有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！实际应用安全系数很低，国际普遍做法是以变压器升压，来保证可靠性，国家相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合，治理高压谐波！3、工作原理Satons有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。
指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。
这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。
有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。
APF有源滤波
APF系列有源电力滤波器 系列有源电力滤波器 (Active Power Filter）介绍 ）主要Biblioteka 容1 2 3 4谐波
有源电力滤波器
XDAPF系列有源电力滤波器 系列有源电力滤波器
XDAPF的应用 的应用
1
电网的谐波
电网谐波污染
当正弦波电压施加在非线性电路上时， 当正弦波电压施加在非线性电路上时，电流就变成非 正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生将压， 正弦波，非正弦波电流在电网阻抗上产生将压，会使 电压波形也变为非正弦波。 电压波形也变为非正弦波。对非正弦波作傅立叶级数 分解，其中频率与工频相同的分量称为基波， 分解，其中频率与工频相同的分量称为基波，频率大 于基波的分量称为谐波。 于基波的分量称为谐波。如今广泛使用的负载大部分 是非线性的，如整流器、变频器、 是非线性的，如整流器、变频器、UPS、电梯、空调、 、电梯、空调、 节能灯（荧光灯）、复印机、家用电器等等， ）、复印机 节能灯（荧光灯）、复印机、家用电器等等，这些非 线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中， 线性负载会产生大量的谐波电流并注入到电网中，使 电网电压产生畸变，这种谐波“污染” 电网电压产生畸变，这种谐波“污染”会对电网和用 户产生严重的危害。另外，冲击性、波动性负载， 户产生严重的危害。另外，冲击性、波动性负载，如 电弧炉、 电弧炉、焊接设备等在运行中不仅会产生大量的高次 谐波，而且造成电压波动， 谐波，而且造成电压波动，闪变和三相不平衡等电能 质量问题，危害电网的安全运行。 质量问题，危害电网的安全运行。
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有源电力滤波器有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
1、概述2、理论基础3、工作原理4、标准5、三电平▪技术优势▪滤波器▪基本应用▪主要应用场合▪其他▪优势6、性能说明7、配件选型1、概述三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要APF；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。
2、理论基础有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！实际应用安全系数很低，国际普遍做法是以变压器升压，来保证可靠性，国家相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合，治理高压谐波！3、工作原理Satons有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。
指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，计算出主电路各开关器件的触发脉冲，此脉冲经驱动电路后作用于主电路。
这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。
有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。
根据逆变器直流侧储能元件的不同，可分为电压型有源滤波器(储能元件为电容)和电流型有源滤波器(储能元件为电感)。
电压型有源滤波器在工作时需对直流侧电容电压控制，使直流侧电压维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电压波。
而电流型有源滤波器在工作时需对直流侧电感电流进行控制，使直流侧电流维持不变，因而逆变器交流侧输出为PWM电流波。
电压型有源滤波器的优点是损耗较少，效率高，该电流在电感内阻上将产生较大损耗。
图电压型有源滤波器图电流型有源滤波器图控制原理4、标准国际标准EN 50091-3, EN 61000-6-2, EN55011, EN 50178:1997, IEC62040-3, IEC 50178:1997, AS 62040-3（VFI SS 111）, CISPR11 国家标准GB/T14549-93《电能质量：公用电网谐波》GB/T15543-1995 《电能质量：三相电压允许不平衡度》GB/T15945-1995 《电能质量：电力系统频率允许偏差》GB/T12326-2000 《电能质量：电压波动和闪变》GB/T12325-2003 《电能质量：供电电压允许偏差》GB/T18481-2001 《电能质量：暂时过电压和瞬态过电压》GB/T15576-1995 《低压无功功率静态补偿装置总技术条件》GB7625.11998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》GB4208-93 《外壳防护等级的分类》5、三电平二极管箝位三电平拓扑由日本学者Nabae. A 等人在1980 年提出，经过近30年的发展，广泛应用于电力电子技术的各个领域。
二极管箝位三电平拓扑的优势在于，各个开关管承受的反向电压为直流母线电压的一半，可以用较低电压等级的开关管，组成较高电压等级的变流器。
已经广泛应用于4.2kV电动机传动系统。
通常三电平技术一般应用于电压较高、功率较大的系统中，正是由功率器件耐压有限与变流器系统需求电压较高的矛盾现实决定的。
但是我们应该看到二极管箝位三电平拓扑本身固有的一些优势。
5.1 技术优势（1）用电压等级较低的开关管构成电压等级较高的变流器，随着功率器件技术的不断发展，市场上已经有6500V的IGBT出售，但是耐压越高的IGBT其开关损耗越高，最高开关频率也变得比较低。
3300V以上的IGBT开关频率最高不会超过5kHz,1200V的IGBT的开关损耗远大于600V的IGBT。
采用低压IGBT的三电平变流器的开关损耗远低于同样电压等级采用高压IGBT的两电平变流器，同时前者可以达到的开关频率也高于后者。
（2）能够输出三种电平。
二极管箝位三电平变流器能够输出正母线电压、负母线电压以及零电压（简称P、N、O）,一般情况下输出电压在P-O、O-N之间跳变，特殊情况下会出现P-N跳变，而两电平变流器只能在P-N之间跳变。
也就是说三电平的电压跳变幅度为直流母线电压的一半，而两电平的为直流母线电压。
高的电压跳变幅度对并网逆变器或有源电力滤波器带来的是较高的纹波电流，为了抑制纹波电流，需要较大的输出电感和滤波电容，由此带来了较高的纹波电流损耗。
同时由于输出滤波电感电容也降低了电流响应速度，或对输出电流的能力产生了一定的限制。
对于变频器带来的则是对电机的冲击以及较大的轴电流，严重影响着电机的寿命。
另外，较高的电压跳变幅度也会产生严重的电磁干扰，对周边电子设备产生也重危害。
而三电平以其固有的优势，在很大程度上解决了上述问题。
随着技术的不断发展，三电平技术被越来越多的人所重视，同时也将其从中压大功率领域，引入到400V的低压小功率应用之中，各个国际知名功率器件厂家推出了大量适应于400V系统应用的集成二极管箝位三电平功率模块，并有逐渐取代传统两电平变流器的趋势。
应用于400V领域的成功的三电平产品如下：（1）2008年日本安川电机推出了Varispeed G7系列通用矢量变频器，其400V产品采用三菱的三电平功率模块，并在应用中取得了巨大成功。
（2）2009年德州和能工业自动化有限公司在自主开发的三电平变流器控制技术的基础上，推出了HEINV系列三电平光伏并网逆变器，前端采用对称BOOST进行最大功率点跟踪，逆变器采用二极管箝位三电平拓扑，两者相互配合，采用Semikron的三电平功率模块，各项指标均优于同类两电平产品。
（3）2006年上海交通大学与上海信元瑞电气有限公司（当时的上海飞平电子有限公司）合作推出了国内唯一一个以能量算法为基础的有源电力滤波器（APF）NEWSINE系列产品，大大的提高了系统的稳定性，随着此后该产品在我国137个大型项目中的实际应用情况反馈，证明和标志了中国FACTS技术已经达到了国际领先水平。
5.2 滤波器将二极管箝位三电平技术应用于有源电力滤波器领域，国内外很多文献都有涉及，国内外许多专家学者对此都进行了比较深入的研究，也提出了很多新的算法。
但是，三电平有源电力滤波器始终没有从实验室走向市场。
究其原因，有可能是技术不够成熟，控制算法过于复杂，应用成本高，也可能是企业界对此不够重视，尚未认识到该技术的优势。
德州和能工业自动化有限公司通过对三电平技术的深入研究以及对市场趋势的正确把握，在业界首先推出了三电平有源电力滤波器产品。
三电平有源电力滤波器与传统两电平有源电力滤波器相比有以下优势：5.3 基本应用SPA3系列有源电力滤波器性能描述可同时滤除2次到60次谐波40μs内响应负荷变化，全响应时间小于10ms(1/2周波)单相动态补偿，不受系统不平衡的影响3.8 英寸QVGA显示屏，MODBUS 通讯接口有源电力滤波器采用速度高达20KHz的IGBT，完美消除谐波并联安装方式，安装简单、方便，易于扩展，最多可10台并联优势SPA3是谐波治理的完美解决方案动态电流补偿消除谐波和提高功率因数减少谐波在电缆、开关、变压器中的发热减少谐波引起的停电故障和时间提高电源利用率减少运营成本SPA3适用于工业负载场合SPA4系列有源电力滤波器性能描述有效消除因零序谐波产生的中性线电流可以同时滤除2～25次范围内的全部或选定次数的谐波单相动态补偿，不受系统不平衡的影响并联安装方式，安装简单、方便，易于扩展，最多可4台并联设计选型简单，不需要进行详细的电网分析，只需测量谐波电流的大小体积轻巧，可壁挂安装标准的通讯接口，方便的接入用户现有的通讯系统优势SPA4系列是谐波治理的完美解决方案动态电流补偿消除谐波和提高功率因数减少谐波在电缆、开关、变压器中的发热减少谐波引起的停电故障和时间提高电源利用率减少运营成本三相四线适用于商业建筑负载场合5.4 主要应用场合1.变频设备的应用场合随着技术的进步，变频设备大量应用于各类场合，变频设备会产生大量的谐波，因此，这类场合是有源滤波器主要的目标市场之一。
2.不稳定负荷的应用场合不稳定负荷不是有源滤波器的主要市场，但它是电力系统一个极其重要的方面，因为不稳定的负荷虽然所占比例不大，但是它们对电力系统产生的影响却远远大于其它负荷所造成的影响，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的主要市场方向之一。
3.钢铁厂钢铁厂的电弧炉、轧钢机等是主要的谐波发生设备，且主要是冲击性负荷，对钢铁厂附近的其它负荷有很大影响。
同时，谐波问题对钢铁厂无功补偿的影响很大，所以应以无功补偿和谐波治理同时处理作为目标。
4.有色冶金有色冶金的负荷除电弧炉性质的负荷外，还由于采用直流湿法冶金而产生大量的直流成分。
5.港口机械港机是大型的提升设备，一般都采用很大的变频器，因此是港口机械主要的谐波发生源，因此对于该类应用场合也应作为有源滤波器的市场方向之一。
6.电气化铁路电气化铁路一般使用直流电机拖动，因此是一个市政方面的主要谐波源。
根据现有上海、北京等地电气化铁路的运行情况，大多数系统都安装了滤波器。
预计本产品可以达到电气铁路滤波器国产化的作用。
7.高精度自动化生产线高精度自动化生产线本身不产生谐波，但是对于电能质量有很高的要求，因此需要在高精度自动化生产线的供电侧安装有源滤波器，以降低谐波对生产线的影响。
8.办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所办公大楼、大型商业区等节能灯和空调集中场所的谐波情况也非常严重，治理方法宜采用集中治理方法，以节省成本。
5.5 其他正是基于上述优点，德州和能工业自动化有限公司在本公司三电平变流器控制技术的基础上，紧密跟踪行业发展趋势，推出三电平有源电力滤波器产品。
同时，我公司愿与业内同行企业合作，共同推进三电平有源电力滤波器的应用，为中国电能质量事业做出贡献。
国外知名的有源电力滤波器的生产厂家有：ABB、施耐德、西门子、NOBLE等，国内知名生产厂家有：苏州和顺、盛弘电气、南京亚派科技、思源电气、上海双电、英纳仕电气、西安赛博、Satons等。