抑制电力谐波的有源滤波技术概论

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抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论随着现代电力电子技术的快速发展，在电力系统中经常发生电力电子器件引起的谐波扰动问题。

在这些谐波扰动中，主要包括电压谐波、电流谐波、功率谐波以及电磁波干扰等。

这些问题给电力系统的稳定运行和质量带来了危害，因此，如何抑制电力谐波成为了电力系统中一个重要的研究方向。

传统的电力谐波抑制方法主要是采用被动滤波器。

被动滤波器是一种使用电容、电感和电阻等元件的电路，通过对电路中的电压和电流进行滤波处理，实现谐波信号的去除或削弱。

然而，由于传统被动滤波器具有固有的阻抗不匹配和可调谐范围狭窄的缺点，因此，在一些特殊的应用场合中，传统被动滤波器的谐波抑制效果已经难以满足电力系统的谐波抑制需求。

为了解决这一问题，近年来，有源滤波技术逐渐被广泛应用于电力系统的谐波抑制中。

有源滤波器是一种能够主动控制电流和电压的滤波器，其主要特点是能够对功率电子器件的谐波进行补偿。

有源滤波器可以根据电力系统中的实时电参数，通过控制器产生一定的控制信号，从而控制有源元件的工作状态，实现谐波抑制的效果。

有源滤波技术主要包括基于电流型和电压型的两种类型。

电流型有源滤波器主要通过实时测量电源侧电流，利用控制器产生相应的电压控制信号，控制有源滤波器输出的电流与源侧电流相位相同，实现谐波波形的主动调节。

电压型有源滤波器则是对电源侧电压进行实时测量，并通过控制器产生控制信号，使有源滤波器输出的电压与电源侧电压相同，实现谐波电压的补偿。

根据应用需求，电流型和电压型有源滤波器可以分别单独应用或者联合使用。

有源滤波技术的优点主要包括以下几个方面：（1）谐波抑制效果好。

由于有源滤波器可以实时控制输出的电流和电压，因此，它可以主动抑制电源侧的谐波信号，使得电力系统中的谐波扰动得到有效的去除。

（2）自适应调节能力强。

有源滤波器可以根据电力系统中的实时电参量变化，自动调节控制器输出的控制信号，实现主动谐波抑制的效果。

这种自适应调节能力可以较好地适应电力系统中负载变化和网络扰动等情况。

有源谐波滤波器工作原理.docx

有源谐波滤波器工作原理有源谐波滤波器工作原理引言：在电力系统中，谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流波形成分。

谐波可能由于电力设备的非线性特性、电力电子器件的存在以及其他因素而产生。

这些谐波信号会对电力系统和相关设备产生负面影响，如增大电网损耗、降低设备功率因数、导致传输线路和电力设备过热等。

为了有效地解决这些问题，有源谐波滤波器被广泛应用。

本文将介绍有源谐波滤波器的工作原理及其在电力系统中的应用。

一、谐波与其影响1. 谐波的定义：谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流波形成分。

在电力系统中，最主要的谐波成分包括2次、3次、4次和5次谐波，它们对电网和相关设备的影响最为显著。

2. 谐波的影响：谐波信号会对电力系统造成诸多问题。

首先，它们会导致电力设备的额定电流增大，从而造成设备过负荷。

其次，谐波会导致电网的电压波形畸变，增加电网的传输损耗，降低电压的质量。

此外，谐波还会导致传输线路和电力设备过热，缩短设备的使用寿命。

此外，谐波还会影响电力系统的稳定性和可靠性，增加电力系统的故障率。

二、有源谐波滤波器的基本原理有源谐波滤波器是一种能够实时感测谐波信号并产生与之相反相位的谐波信号的装置。

其基本原理是通过将等幅的谐波信号与相应的相位相反的电流注入到电力系统中，使其与谐波信号相互抵消，实现谐波的衰减。

有源谐波滤波器通常由三个主要部分组成：感测单元、控制单元和补偿单元。

1. 感测单元：感测单元通过传感器实时感测电力系统中的谐波信号。

传感器可以是电流传感器或电压传感器，用于感测对应的电流或电压波形。

感测单元将感测到的谐波信号传递给控制单元进行处理。

2. 控制单元：控制单元是有源谐波滤波器的智能核心，它通过分析感测单元传递的谐波信号，确定相应的补偿策略。

控制单元一般采用数字信号处理（DSP）技术，能够精确计算出谐波信号的特征参数，并实时生成与之相反相位的补偿信号。

3. 补偿单元：补偿单元是有源谐波滤波器的输出部分，它根据控制单元产生的补偿信号，通过功率放大器将补偿信号注入到电力系统中。

简述电力有源滤波器的工作原理

简述电力有源滤波器的工作原理
电力有源滤波器是一种用于消除电力系统中的谐波和其他干扰的装置。

它由一个用于滤波的被动滤波器和一个用于控制和补偿的主动滤波器组成。

工作原理如下：
1. 被动滤波器：被动滤波器是一个由电感和电容组成的电路，它能够滤除电力系统中的谐波。

谐波是由非线性负载和电力设备引起的，会导致电流和电压产生非正弦波形。

被动滤波器通过选择合适的电感和电容值，能够将谐波频率上的电压和电流滤除或减小。

2. 主动滤波器：主动滤波器是一个由功率电子器件（通常是可控硅）组成的电路，它通过改变电路的工作状态来产生补偿电流。

主动滤波器能够实施主动干预，生成与负载引入的谐波相反的谐波电流，以消除或减小谐波。

主动滤波器通过调节自身产生的电流波形，控制谐波电流与负载产生的谐波电流相抵消，从而消除谐波。

总之，电力有源滤波器通过结合被动滤波和主动控制，实现对电力系统中谐波和其他干扰的消除或减小。

被动滤波器用于滤除谐波，而主动滤波器用于补偿产生相反形态的谐波电流，以实现谐波的消除。

这样可以提供更纯净的电力供应，保证电力系统的稳定运行。

电力有源滤波器原理

电力有源滤波器原理
电力有源滤波器是一种用于滤除电力系统中谐波和干扰信号的装置。

其原理是利用有源元件（如放大器）对输入电流或电压信号进行放大和处理，通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系，实现对特定频率范围内的信号进行滤波。

电力有源滤波器的工作原理类似于定频滤波器，但与传统被动滤波器不同，电力有源滤波器的输出信号是由被动元件和有源元件共同作用产生的。

这些有源元件通常被用作放大器，并且能够向输入电路中注入一定的功率。

在滤波过程中，电力有源滤波器通常根据输入信号的频率变化来调整放大倍数，以实现对特定频率的抑制和衰减。

当输入信号中包含谐波或干扰信号时，滤波器会将其放大，然后通过反馈机制将放大的信号与输入信号相减，以实现对谐波和干扰信号的滤除。

电力有源滤波器的优点是可以根据实际需求进行调整和优化，以适应电力系统中不同频率范围的谐波和干扰信号滤除。

此外，有源滤波器还可以提供较高的功率处理能力，更好地应对电力系统中的大电流负载。

总之，电力有源滤波器利用有源元件进行信号放大和处理，通过控制输出信号与输入信号之间的相位和幅值关系，实现对特定频率范围内的信号进行滤波和滤除。

它在电力系统中具有广泛应用，可以有效提高系统的工作稳定性和可靠性。

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论
电力质量问题一直是电力系统中需要重点关注的问题之一，其中电力谐波是一种常见
的电力质量问题。

随着电力负载中电子设备的广泛应用，电力谐波的问题越来越突出，对
于电力负载设备的稳定性、寿命以及运行可靠性产生了重要影响。

因此，研究电力谐波的
控制和抑制成为一项十分重要的课题。

在电力谐波的控制和抑制中，有源滤波技术具有显著的优势，可以通过控制电源中的
开关器件产生反向电压，对谐波进行补偿，实现谐波的抑制。

有源滤波器具有响应速度快，抑制效果好，抗干扰性强等优点，因此被广泛应用于电力系统中。

有源滤波器技术主要包括三种类型，分别是电流型、电压型和混合型。

电流型有源滤
波器通过控制电流来实现谐波的抑制，其主要应用于大电力负载的旁路补偿中。

电压型有
源滤波器通过对电网中的电压进行控制，实现谐波的消除，其主要应用于小电力负载和分
布式电源的直通模式中。

混合型有源滤波器具有电流型和电压型的特点，可以实现对于不
同电力负载的谐波控制和抑制，因此得到了广泛的应用。

有源滤波器技术中的控制策略包括谐波限流控制、谐波电流控制、谐波电压控制等，
并且随着控制技术的不断发展，新的控制策略也不断涌现。

例如，无功功率控制技术、综
合控制技术等，可以提高有源滤波器的控制精度和控制效果，进一步加强对于电力谐波的
抑制。

有源滤波器的概念原理及设计

一、基本概念：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、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、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。

有源电力滤波器

为克服无源滤波器的缺点，人们做了大量研究与实践，其中具有代表意义的为有源电力滤波技术。从国内外目前的使用情况来看，有源电力滤波器将是以后进行谐波消除和无功补偿的一个重要发展方向。
1.2 有源电力滤波器的特点
与无源滤波器不同，有源电力滤波器(ActivePowerFilter:APF)为一种能够动态消谐波并且可以补偿无功的电力电子设备，其完全可以消除频率与幅值都变化的谐波和无功，同时能够弥补PPF的不足，而且能够得到比PPF更好的补偿效果。
无源滤波器具有如下缺点: (1)只能滤除特定次谐波，且滤波特性受系统参数的影响较大，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，降低系统的稳定性。 (2)由于电网的阻抗和谐波频率随着电力系统的运行状况不断发生改变，而滤波特性又过于依赖电网参数，所以给LC参数的设计带来了麻烦。 (3)滤波要求和无功补偿要求有时难以同时满足要求。 (4)LC可能会与电网阻抗发生串联谐振，而电网中的某次谐波电压可能使无源电力滤波装置中产生较大的谐波电流。 (5)消耗较多的有效材料，增大了体积。
因此串联有源电力滤波器作用：动态调节电压即补偿系统电压的快速升降，还可以补偿系统谐波，系统电压畸变与不对称等功能。
2.2 并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构
AC
图3并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构
并联型有源电力滤波器与系统并联等效为一个受控电流源，如图3所示。有源滤波器向系统注入与谐波电流大小相等方向相反的电流，从而达到滤波的目的。并联型有源电力滤波器主要适用于电流源型感性负载的谐波补偿，技术上已相当成熟，工业上已投入使用的有源电力滤波器多采用此方
如图1所示有源滤波器与无源滤波器结构图
无源滤波器
有源电力滤波器
图1有源滤波器与无源滤波器结构

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论【摘要】抑制电力谐波是电力系统中一个重要的问题。

有源滤波技术是一种有效的方法，可以通过主动干预电网运行状态，实现谐波抑制的目的。

本文首先介绍了有源滤波技术的背景和研究意义，阐明了其在电力系统中的重要性。

然后详细讨论了有源滤波器的基本原理和分类，控制策略，以及一些典型的应用案例。

分析了有源滤波技术的发展趋势，展望了其在未来的应用前景。

文章总结了有源滤波技术在电力系统谐波抑制中的重要作用，提出了一些建议，并指出了未来研究的方向。

通过本文的介绍，读者可以对有源滤波技术有一个全面的了解，为今后的研究和工程实践提供参考。

【关键词】抑制电力谐波、有源滤波技术、基本原理、分类、控制策略、应用案例、技术发展趋势、展望、总结与建议、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍电力谐波是一种在电力系统中普遍存在的问题，它由于非线性负载等原因导致。

谐波会对电力设备造成损坏，影响系统的稳定性及电能质量，甚至影响用户的正常使用。

传统的无源滤波技术往往不够灵活，不能主动响应谐波的变化。

有源滤波技术应运而生，其基本原理是在谐波产生之前采取相应的措施来抑制电力谐波。

有源滤波技术的出现为解决电力谐波问题提供了新的思路和方法。

通过控制器来测量电网中的谐波电流，并根据测量结果来生成相应的逆谐波电流，从而实现谐波的抑制。

有源滤波器具有较高的灵活性和可调节性，能够更有效地抑制谐波，提高电能质量。

本文旨在对抑制电力谐波的有源滤波技术进行深入探讨，从基本原理、分类、控制策略、应用案例到技术发展趋势等方面进行详细介绍，旨在为相关领域的研究和应用提供参考。

通过对有源滤波技术的研究，可以更好地了解其在电力系统中的作用和应用，并为未来的研究和实践提供新的思路和方法。

1.2 研究意义电力系统中存在着频率为整数倍基波频率的谐波，这些谐波会影响电力系统的稳定性和设备的正常运行，导致电能质量下降，给生产生活带来诸多问题。

研究如何有效抑制电力谐波成为了电力系统领域中的重要研究课题。

有源电力滤波器抑制电网谐波方法研究

有源电力滤波器抑制电网谐波方法研究【摘要】本文主要研究有源电力滤波器抑制电网谐波的方法。

在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。

在正文中，首先解释了有源电力滤波器的工作原理，然后分析了电网谐波产生的原因，接着探讨了有源电力滤波器在抑制电网谐波中的应用。

论文还对当前有源电力滤波器抑制电网谐波方法的研究现状进行了概述，并列举了其优缺点。

在展望了有源电力滤波器在抑制电网谐波中的前景，提出了未来研究方向，并进行了总结。

通过本文的研究，有望提高电力系统的稳定性和质量，为电力行业的发展做出贡献。

【关键词】有源电力滤波器、电网谐波、抑制、研究、方法、工作原理、产生原因、应用、现状、优缺点、前景、未来研究方向、总结。

1. 引言1.1 研究背景传统的被动滤波器只能在固定频率下进行滤波，难以适应电网谐波频率的变化。

而有源电力滤波器采用控制器控制的方式，可以根据电网谐波的频率实时调整滤波器参数，从而更有效地抑制电网谐波。

目前，有源电力滤波器在工业生产和电力系统中得到了广泛应用，取得了一定的效果。

由于电网谐波产生原因复杂，有源电力滤波器抑制电网谐波方法仍然存在一些问题和挑战。

本文旨在对有源电力滤波器抑制电网谐波的方法进行研究，旨在提出更有效的控制算法和优化方案，为电力系统中电网谐波的抑制提供更好的解决方案。

1.2 研究意义电力系统中存在着许多谐波污染问题，这些谐波会对电网运行稳定性产生不利影响，导致电网设备异常工作、损坏甚至发生故障，严重影响电力系统的正常运行。

研究有源电力滤波器抑制电网谐波方法具有重要的意义。

有源电力滤波器可以有效抑制电网中的谐波，保证电力系统的正常运行。

通过采用有源电力滤波器技术，可以减少电力系统中的谐波波形，降低电网中的谐波含量，提高电网的稳定性和安全性。

研究有源电力滤波器抑制电网谐波方法对提高电力系统的运行效率、保障电网设备的安全稳定运行具有重要意义，对促进电力系统的可持续发展也有积极的推动作用。

有源电力滤波器控制策略综述

基于谐波电流注入的控制策略
谐波电流注入
通过实时监测电力系统的谐波电流，控制有源电力滤波器输出相应的谐波电流，以抵消电
力系统中的谐波电流。
优点
可有效抑制谐波电流，对非线性负载的补偿效果较好。
缺点
控制方法相对复杂，需要针对不同的非线性负载进行相应的补偿。
基于现代控制理论的控制策略
01
现代控制理论
有源电力滤波器控制策略综述
2023-11-11
目录
• 引言 • 有源电力滤波器基本原理 • 控制策略设计 • 控制策略实现 • 控制策略优化 • 应用案例分析
01
引言
研究背景与意义
随着电力电子设备在电力系统中的广泛应用，电力系统的谐波污染日益严重，对电力系统的稳定运行和电能质量造成不利影响。有源电力滤波器作为一种有效的谐波治理手段，受到广泛关注。
利用现代控制理论，如最优控制、自适应控制等，实现对电力系统谐波和无功功率的综合补偿。
02
03
优点
缺点
可实现多目标优化，提高电力系统的整体性能。
需要较为复杂的数学模型和算法支持，实际应用中可能存在一定的难度。
01
控制策略实现
基于DSP实现的控制策略
实时性
DSP具有较高的运算速度，可以满足实时性要求高的控制应用。
有源电力滤波器可以用于家用电器保护中，实现过流保护、过压保护等功能。
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有源电力滤波器的工作原理
APF通过采样负载电流或电压，并使用数字信号处理技术，计算出谐波分量。
然后，APF产生一个与谐波分量大小相等、方向相反的电流或电压，以抵消谐波分量，达到净化电网的目的。

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论抑制电力谐波的有源滤波技术是一种通过引入主动控制元件来实现对电力系统中谐波进行抑制的技术。

该技术是在传统的被动滤波技术的基础上发展起来的，能够更有效地对电力谐波进行控制和抑制，提高电力系统的谐波抑制效果。

有源滤波技术主要应用于电力系统中频率较高的谐波去除，如三次谐波、五次谐波等。

传统的被动滤波器的性能受到谐振频率的限制，不能有效地滤除高频谐波。

而有源滤波器通过引入主动控制元件，可以实现对电流或电压谐波进行实时感测和控制，从而有效地抑制高频谐波。

有源滤波技术的基本原理是通过控制谐波电流的大小和相位，产生与谐波源相反的谐波电流，使其相互抵消，从而达到抑制谐波的目的。

具体而言，有源滤波器中包含了运算放大器、功率放大器、滤波器等主要元件。

运算放大器用于感测电流或电压谐波的大小和相位，得到相应的控制信号。

功率放大器通过处理控制信号，产生与谐波源相反的谐波电流，并注入到电力系统中。

滤波器用于滤除功率放大器产生的高频噪声，保证滤波后的电流或电压质量。

有源滤波技术相比传统的被动滤波技术有以下优势：1. 更广泛的滤波范围：有源滤波器可以有效地对高频谐波进行滤除，滤波频率范围更广，可以应对更多的谐波问题。

2. 实时响应：有源滤波器能够实时感测电力系统中的谐波情况，并通过主动控制元件实现实时调节，响应速度更快。

3. 更高的谐波抑制效果：有源滤波器可以根据具体谐波情况进行精确调节，能够更有效地抑制谐波，并实现更高的谐波抑制效果。

4. 更灵活的控制策略：有源滤波器可以通过调节控制信号的相位、幅值等参数，灵活控制滤波效果，适应不同电力系统的谐波抑制需求。

有源滤波技术是一种高效、灵活的电力谐波抑制技术，能够更好地满足电力系统中谐波抑制的需求，提高电力质量和供电可靠性。

随着电力谐波问题的日益突出，有源滤波技术将得到更广泛的应用和推广。

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论随着现代电气设备的普及和电力负载的不断增加，电力系统中谐波污染问题日益凸显。

电力谐波不仅会对供电系统稳定性和安全性造成影响，还会对电力设备和用户设备造成损害。

抑制电力谐波成为了电力系统工程中一个备受关注的问题。

在谐波抑制技术中，有源滤波技术是一种重要的方法之一。

有源滤波技术是指利用功率电子器件和控制技术，通过在电力系统中引入控制电流来实现对谐波电流进行抑制的一种技术。

本文将对有源滤波技术进行概述，包括其原理、分类、应用领域等方面进行介绍。

一、有源滤波技术的原理有源滤波技术的基本原理是通过控制电流的引入，实现对电力系统中的谐波电流进行补偿和抑制。

其主要原理包括以下几点：1. 控制电流的产生有源滤波器通过控制功率电子器件（如IGBT、MOSFET等）的开关状态和频率，产生可以与谐波电流相消的控制电流。

控制电流的波形和幅值需要根据实际谐波电流的特性进行设计和调节，以达到最佳的抑制效果。

2. 谐波电流的相互抵消通过控制电流的引入，使其与谐波电流相位和幅值相适应，从而实现在电力系统中实现谐波电流的相互抵消，达到对谐波电流的抑制效果。

3. 系统功率平衡有源滤波器在进行对谐波电流的抑制过程中，需要保持系统的功率平衡，不对系统的有功功率和无功功率产生影响。

在控制电流的引入过程中，需要通过对系统功率的监测和控制，保证系统的稳定运行。

二、有源滤波器的分类根据控制电流的引入方式和原理不同，有源滤波器可以分为多种不同的类型。

常见的有源滤波器类型包括：1. 电压型有源滤波器电压型有源滤波器是通过在电力系统中串联连接的方式，实现对谐波电压的抑制。

其主要原理是利用控制电流产生对谐波电压的反向抵消，从而实现对电压质量的改善。

有源滤波器技术已经在电力系统中得到了广泛的应用，其主要应用领域包括：1. 工业电力系统在工业电力系统中，由于大量的非线性负载和电力设备的使用，谐波问题尤为严重。

有源滤波器可以有效地抑制工业电力系统中的谐波电流和电压，提高电网的稳定性和电气设备的运行可靠性。

有源电力滤波器抑制电网谐波方法研究

有源电力滤波器抑制电网谐波方法研究作者：李明月张金瑞李萍高莹来源：《绿色科技》2016年第08期摘要：针对谐波电流提取过程中的检测、数字化处理、传输等过程，往往会产生信号滞后、受到干扰等问题，影响电流补偿精度，提出了以并联型有源电力滤波器采用kalman滤波器递推算法，实现电网谐波电流检测、预测优化及无差拍跟踪控制。

利用MATLAB/Simulink 仿真软件搭建滤波系统，编写了kalman滤波器递推及电流跟踪控制算法。

仿真结果表明：滤波器可快速跟踪电网电流、各次谐波相位与幅值，并具有谐波电流预测功能，其逆变器跟踪控制性能良好。

关键词：三电平有源电力滤波器；kalman滤波器；谐波；预测；跟踪控制中图分类号：TM74文献标识码：A 文章编号：16749944（2016）080169031 引言近年来各种电力电子装置、冲击性负载的不断涌现，严重影响了电网电能质量及其安全运行。

向电网注入抵消负载谐波、无功电流的有源电力滤波器[1]（active power filter， APF）得到了广泛应用，同时为了使其更好地的适应各类负载，提高电网电能质量，对其性能提出了更高的要求，各种研究工作正深入开展。

APF的核心问题是补偿精度，影响补偿精度有两个因素：一是谐波电流实时检测精度，二是逆变器动态跟踪控制精度。

许多论文提出了各种控制算法[2～4]。

针对谐波电流获取、传输过程中会受到各种噪声干扰或滞后的问题，提出利用kalman滤波器对电网电流进行跟踪，分离出需要补偿的指令电流，可根据产生的滞后给予预测优化，这种方法不但消除了信号在检测、传输过程中参入的噪声，还能弥补信号处理、传输过程中的滞后。

电流跟踪控制采用简洁的误差拍跟踪控制方法，通过两方面分别提高APF的检测与控制精度。

2 有源电力滤波器电路结构及工作原理APF采集非线性负载侧电流，通过数字化运算单元检测出需要补偿的谐波、无功电流即指令电流，与逆变器输出的补偿电流构成闭环反馈产生驱动功率开关管的脉冲信号，使逆变器输出电流跟踪指令电流，注入电网补偿负载的谐波和无功电流，净化了电网使谐波畸变率降低，功率因数提高。

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论电力谐波是指在交流电系统中，除了基波外的整数倍频率的电压或电流，它会导致供电系统和接入系统中的电气设备受到负面影响。

由于电子设备、非线性负载和电力变流器的广泛应用，电力谐波在电力系统中日益突出，给供电系统的性能带来了很大的挑战。

有源滤波技术是一种有效的抑制电力谐波的技术手段，本文将对有源滤波技术进行概述，并探讨其在抑制电力谐波中的应用。

一、电力谐波的危害电力谐波会引起供电系统和接入系统中的设备受到负面影响，如：变压器的过热损坏，电容器的寿命缩短，电动机的效率下降，发电机和发动机的谐波励磁、轴承电流、绝缘老化等问题。

电力谐波还会对供电系统产生以下几种危害：1. 电力系统中的电能流失增加；2. 电力系统中的功率因数下降；3. 系统中发生共模电压，对系统中设备的绝缘和接地系统带来影响。

二、有源滤波技术的原理有源滤波技术是通过对电力系统进行实时监测，获取谐波信号的频率和相位，并产生和原有谐波相反的电压和电流，以抵消或消除电力谐波。

其原理为：利用逆变器将谐波信号提取出来，然后再通过逆变器产生和原有谐波相反的电压和电流，最终抵消或消除电力谐波。

有源滤波技术主要包括电流型和电压型两种方式。

电流型有源滤波器是根据线路上的电流谐波进行建模设计的，通过逆变器产生电流谐波的反向谐波分量来抵消原有的电流谐波。

而电压型有源滤波器则是根据线路上的电压谐波进行建模设计的，通过逆变器产生电压谐波的反向谐波分量来抵消原有的电压谐波。

不同类型的有源滤波器具有不同的工作原理和调节方式，但其核心思想都是通过逆变器产生反向谐波分量，实现电力谐波的抑制。

有源滤波技术可以广泛应用于电力系统中的不同场景，如：电力电子设备、发电机、发动机、并网逆变器、电动机等。

并网逆变器作为电力系统中最常见的设备之一，是应用有源滤波技术的典型场景。

在并网逆变器中，由于其不断变化的负载和运行条件，会导致其产生谐波，而谐波则会对并网逆变器本身和电网产生危害。

有源电力滤波器电网谐波治理解决方案

有源电力滤波器电网谐波治理解决方案安科瑞王志彬2019.03电力设备市场推出有源电力滤波器、串联有源电力滤波器以及静止无功功率发生器(SVG)等新技术、新新产品可以有效的治理谐波污染，改善用电质量与供电环境，减少电能损耗、节约能源。

具体表现在：(1)高压混合有源电力滤波器：在高压6kV、10kV、35kV的供电电网之中，无源滤波器已经大量的使用并且有很好的滤波效果，但无源滤波器在较复杂的供电系统中可能会产生谐振或为躲避谐振点而降低了滤波效果。

使用高压混合有源电力滤波器后，因为有源电力滤波器控制高压无源滤波器，由此可以避免了谐振的产生，滤波器始终工作在较好的滤波状态。

(2)解决供电电压三相平衡与谐波问题：因为三相电压不平衡造成运行温升过高，出现机械噪音，以及单相负载造成的3次谐波，不仅浪费了电能，还对用电设备带来损坏，同时中线电流过大，给供电电网造成很大的隐患。

使用三相四线并联有源电力滤波器，不但可调整中线电流解决三相不平衡，还可消除有单相负载造成的3次谐波治理。

谐波治理特别是应用在办公大楼以及金融机构。

(3)消除谐波，提高电源的质量：当电网供电中使用了较大的非线性负载时(例如：可控硅、二极管电源等)，就会给电网产生严重的电流谐波，极大地破坏了供电环境。

使用并联有源电力滤波器,即可有效的解决电网严重的电流谐波，同时也改善电压谐波。

用电设备的可靠性、安全性、发热量的降低都得到改善。

(4)提高功率因数，节约电费：一般情况下解决功率因数过低时是加装电容器组，分组投切，可以将功率因数提高。

但电容器组投入的同时很容易将某次的电流谐波放大，严重的造成供电开关跳闸、电容器经常损坏等。

将电容器组改为无源滤波器既提高功率因数又消除一部分谐波。

如果已加装了电容器组放大了电流谐波造成电容器组投入失败，说明电网中存在大量谐波，另一有效的方法是使用并联有源电力滤波器，将谐波消除。

通过谐波治理就可安全的将电容器组投入了，还有采用静止无功功率发生器(SVG)，既可以提高功率因素又可以消除谐波，它不存在放大某次谐波和与系统谐振问题。

抑制电力谐波的有源滤波技术概论

抑制电力谐波的有源滤波技术概论随着电力负载的提高和电力电子技术的不断发展，电力系统中越来越多的谐波被引入，给电力系统的稳定运行带来了很大的不利影响。

谐波的存在会引起电气设备的损坏，造成电能的浪费，影响电能质量，对人体健康也存在潜在危害等。

为了消除电力系统中的谐波，电力滤波技术应运而生。

有源滤波技术是一种较为先进的电力滤波技术，在国内外已经得到广泛应用。

本文将从有源滤波技术的基本原理、主要种类和优缺点等方面进行概述。

一、有源滤波技术的基本原理有源滤波技术是一种通过电子器件来实现电力谐波滤波的技术。

其原理是在电力负载和电源之间引入一个有源滤波器，利用前级的功率放大器和后级的低通滤波器，将电力负载中存在的谐波电流直接注入放大器的反馈回路中，通过谐波电流的相消作用来抑制谐波。

有源滤波器由功率放大器、电容和电感构成。

放大器工作时，将负载侧的谐波电流信号传递到反馈回路中，并放大谐波电流信号。

将同时传递到低通滤波器中的负载侧原始电流信号作为参考信号，两个信号通过相减作用消去了谐波分量，从而实现谐波滤波的效果。

1.单电平有源滤波器单电平有源滤波器是最简单、最常见的有源滤波器。

其基本结构由功率放大器、电容和电感组成。

它可用于直流不可逆系统或三相不对称系统中。

双电平有源滤波器是在单电平有源滤波器的基础上，引入了半桥或全桥型逆变器，使其适用于三相三线和三相四线系统中。

多电平有源滤波器结构比较复杂，但它能够有效滤出更高频率的谐波，适用于高性能要求的场合。

目前，多电平有源滤波器已经逐渐发展成为电力电子器件中的“热门”研究课题之一。

1.优点(1)具有高效滤波功能，可以同时过滤多种频率的谐波；(2)具有自适应性能，能够自动调节谐波滤波器的参数，适应不同的电网负载；(3)由于具有较高的控制精度，能够对负载测量和控制进行有效地处理；(4)对谐波抑制能力强，对电力系统稳定性和能源质量有较好的改善作用。

2.缺点(1)成本高，需要较为复杂的控制系统和高性能的电子器件；(2)存在功率损耗，不同于其他电力滤波器，有源滤波器需要消耗额外的能量来实现谐波消除；(3)根据实际情况，设计和安装维护都相对较为复杂。

有源滤波器对谐波的治理

盛弘电能质量方案论有源滤波器对谐波的治理目录盛弘电能质量方案 (1)论有源滤波器对谐波的治理 (1)1谐波的背景 (1)1.1谐波的定义 (1)1.2谐波的来源 (1)2.谐波的危害 (2)3.谐波治理 (2)3.1谐波治理的效益 (3)3.2谐波治理的相关标准 (3)3.3谐波治理的主要方法 (4)3.4采用有源滤波器的解决方案 (5)3.4.1有源滤波器工作原理 (5)3.4.2有源滤波器的基本构成与特点 (5)1谐波的背景对所有的工业和商业客户而言，电网的电能质量已经成为一个关注的焦点。

随着电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，在带来节能与能量变换积极一面的同时，所产生的谐波严重污染着电网环境。

目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害。

1.1谐波的定义谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅立叶级数分解，除了基波频率的电量，其余大于基波频率的电流产生的电量，称为谐波。

谐波次数是谐波频率与基波频率（n=fn/f1）的比值。

通俗的将分解后的谐波称为n次谐波，此处的n即是谐波次数。

一般指从2次到50次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；超过13次的谐波称高次谐波。

1.2谐波的来源（1）发电机发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁芯也很难做到绝对均匀一致及其他一些原因，发电机多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。

而且，当对发电机的结构和接线采取一些措施后，可以认为发电机供给的是具有基波频率的正弦波形的电压。

（2）输配电系统输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁芯的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。

它的大小与磁路的结构形式、铁芯的饱和程度有关。

电力系统谐波及滤波技术

电力系统谐波及滤波技术第一篇：电力系统谐波及滤波技术电力系统谐波及滤波技术摘要：主要针对电力系统谐波的危害及其检测分析技术，归纳总结了目前电力系统中进行谐波抑制常用的方法。

我们知道，在电力系统中采用电力电子装置可灵活方便地变换电路形态，为用户提供高效使用电能的手段。

但是，电力电子装置的广泛应用也使电网的谐波污染问题日趋严重，影响了供电质量。

目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害。

因而了解谐波产生的机理，研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。

谐波及其起源所谓谐波是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍。

周期为T＝2π/ω的非正弦电压u（ωt），在满足狄里赫利条件下，可分解为如下形式的傅里叶级数：式中频率为nω（n＝2，3…）的项即为谐波项，通常也称之为高次谐波。

应该注意，电力系统所指的谐波是稳态的工频整数倍数的波形，电网暂态变化诸如涌流、各种干扰或故障引起的过压、欠压均不属谐波范畴；谐波与不是工频整倍数的次谐波（频率低于工频基波频率的分量）和分数谐波（频率非基波频率整倍数的分数）有定义上的区别。

谐波主要由谐波电流源产生：当正弦基波电压施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流因而发生了畸变，由于负荷与电网相连，故谐波电流注入到电网中，这些设备就成了电力系统的谐波源。

系统中的主要谐波源可分为两类：含半导体的非线性元件，如各种整流设备、变流器、交直流换流设备、PWM变频器等节能和控制用的电力电子设备；含电弧和铁磁非线性设备的谐波源，如日光灯、交流电弧炉、变压器及铁磁谐振设备等。

国际上对电力谐波问题的研究大约起源于五六十年代，当时的研究主要是针对高压直流输电技术中变流器引起的电力系统谐波问题。

进入70年代后，随着电力电子技术的发展及其在工业、交通及家庭中的广泛应用，谐波问题日趋严重，从而引起世界各国的高度重视。

《2024年抑制背景谐波放大的阻性有源滤波器实现研究》范文

《抑制背景谐波放大的阻性有源滤波器实现研究》篇一一、引言随着现代电力电子技术的发展，电力系统中存在的谐波问题日益突出。

背景谐波放大是电力系统中常见的现象，它不仅影响电力设备的正常运行，还可能导致设备损坏和系统故障。

阻性有源滤波器作为一种有效的谐波抑制手段，其研究和应用具有重要的现实意义。

本文旨在研究阻性有源滤波器的实现方法，以抑制背景谐波的放大，提高电力系统的稳定性和可靠性。

二、阻性有源滤波器的基本原理阻性有源滤波器是一种通过引入有源元件来抑制谐波的装置。

其基本原理是通过检测电力系统中的谐波信号，利用有源元件（如运算放大器、比较器等）产生与谐波相反的补偿信号，以消除或减小谐波对系统的影响。

阻性有源滤波器具有动态响应快、补偿效果好、抗干扰能力强等优点，能够有效地抑制背景谐波的放大。

三、阻性有源滤波器的实现方法阻性有源滤波器的实现主要包括检测、信号处理和补偿三个部分。

1. 检测部分：通过安装于电力系统中的传感器，实时检测电力信号中的谐波成分。

这部分要求传感器具有高精度、高灵敏度和快速响应的特性。

2. 信号处理部分：将检测到的电力信号送入信号处理电路，通过运算放大器等有源元件对信号进行滤波、放大和比较等处理，以提取出谐波成分。

这一过程要求信号处理电路具有高精度、低噪声、抗干扰等特点。

3. 补偿部分：根据提取出的谐波成分，通过比较器和控制电路产生与谐波相反的补偿信号。

补偿信号经由相应的驱动电路控制功率元件，实现对系统中的谐波进行实时补偿。

这一过程要求驱动电路具有快速响应、高精度控制的特点。

四、抑制背景谐波放大的应用研究针对背景谐波放大的问题，本文研究了阻性有源滤波器的应用方法。

首先，通过建立电力系统的数学模型，分析背景谐波的传播特性和放大机制。

其次，根据模型分析结果，设计合适的阻性有源滤波器参数和结构，以实现对背景谐波的有效抑制。

最后，通过实验验证了阻性有源滤波器在抑制背景谐波放大方面的效果和性能。

五、实验结果与分析本实验在某电力系统中进行了阻性有源滤波器的实际应用。