无源电力滤波器 - 360文档中心

有源电力滤波器和无源滤波器哪个作用大

有源电力滤波器和无源滤波器哪个作用大安科瑞王志彬2019.03大家都知道谐波治理的都知道有有源电力滤波器和无源电力滤波器2种装置可以抑制、控制谐波，那么这2个设备装置到底哪个才可以谐波治理的更好更彻底，下面就由小编给大家叨叨下这2个装置到底哪个更好。

无源滤波器一旦启动，1.性能参数难以变动，滤波特性受系统参数的影响较大。

此外滤波器的电抗电容值通常也会有容差即偏离其标准值±10%而增加了失谐度，也会降低滤波效率；2.只能消除特定的几次谐波，而对某些次谐波会产生放大作用3.谐波电流增大时，滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载；4.有效材料消耗多，体积大。

有源电力滤波器具有什么特点呢：由于无源滤波器具有以上缺点，随着电力电子技术的不断发展人们将滤波研究方向逐步转向有源电力器。

与无源滤波器相比，有源电力滤波器具有高度可控性和快速响应性，不仅能补偿各次谐波，还可抑制闪变、补偿无功其具体特点如下：滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；具有自适应功能，可自动跟踪补偿变化着的谐波。

尽管有源电力滤波器有着无源滤波器所不具备的巨大技术优势，但目前要想在电力系统中完全取代无源滤波器还不太现实。

这是因为与无源滤波器相比较，有源电力滤波器的成本较高，这一点是限制其推广使用的关键。

安科瑞ANAPF有源电力滤波器1、概述1.1谐波的产生电力系统中理想的电压、电流波形都是频率为50Hz的正弦波，但是非线性电力设备（大功率可控硅、变频器、UPS、开关电源、中频炉等）的广泛应用产生了大量畸变的谐波电流，谐波电流耦合在线路上产生谐波电压。

对非正弦的畸变电流作傅立叶级数分解，其中频率与工频相同的分量为基波，频率是基波频率整数倍的分量为谐波。

谐波是电能质量的重要指标。

1.2谐波的危害●谐波使公用电网中的元件产生附加的损耗，降低了发电、输电及用电设备的效率。

大量三次谐波流过中线会使线路过热，甚至引起火灾。

无源滤波器与有源滤波器的区别

无源滤波器与有源滤波器的区别滤波器是一种电子设备，用于从信号中选择性地滤除或放大特定频率的部分。

根据滤波器的结构和特性，可以将其分为两大类：无源滤波器和有源滤波器。

本文将探讨无源滤波器与有源滤波器之间的区别。

一、无源滤波器简介无源滤波器是一种由被动器件（如电阻、电容、电感）组成的电路，不需要外部电源进行工作。

无源滤波器可以分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型，根据其滤波特性选择适合的滤波器类型。

无源滤波器的特点如下：1.通过无源组件实现滤波功能，不需要额外的功率供应。

2.无源滤波器的频率响应通常有固定的衰减特性，无法对输入信号进行放大。

3.无源滤波器的设计相对简单，成本低廉。

4.无源滤波器对信号源的影响较小，适用于对输入信号幅度要求不高的场合。

二、有源滤波器简介有源滤波器是一种使用有源器件（如运放、晶体管）的电路，在滤波器中引入了额外的电源。

有源滤波器可以实现更为复杂的滤波功能，包括低通、高通、带通、带阻和全通等滤波方式。

有源滤波器的特点如下：1.通过有源器件实现滤波功能，可以实现信号的放大和滤波。

2.有源滤波器的频率响应可以调整和调节，使其更加灵活适应不同的应用需求。

3.有源滤波器的设计相对复杂，需要引入额外的电源和相关电路，成本较高。

4.有源滤波器对信号源的影响较大，适用于对输入信号幅度要求较高的场合。

三、无源滤波器和有源滤波器虽然都可以实现滤波功能，但在结构和特性上存在一些区别：1.电源需求：无源滤波器不需要外部电源供电，而有源滤波器需要引入外部电源以提供功率。

2.信号放大：无源滤波器无法对信号进行放大，只能对特定频率的信号进行滤波；而有源滤波器可以实现信号的放大和滤波。

3.频率响应：无源滤波器的频率响应通常具有固定的衰减特性，而有源滤波器的频率响应可以调整和调节，更加灵活。

4.设计复杂度：无源滤波器的设计相对简单，成本较低；而有源滤波器的设计相对复杂，需要引入额外的电源和相关电路，成本较高。

4-无源滤波器(PPF)

若不考虑滤波器连接处系统阻抗的影响，则 Q 值越大， ��fn 越小，滤波效果越好。Q=∞时， Rfn=0 ， �� = 2δe�� X0 ，在给定的 X0 和 δ eq 下，谐波电压最小，但实际下电感线圈总有一定的电阻，Q必定为有限值。如果某一Q值下谐波电压达不到滤波要求，应减小X0 ，降低Q值。
使用有源电力滤波器进行谐波治理
治理效果好，节能、节材，是谐波治理技术的最新发展方向，有着广阔的发展前景。
2
治理谐波
无源电力滤波器
利用电容器、电抗器和电阻器的适当组合而构成的滤波装置。其具有结构简单、维护方便等优点,但只能抑制固定次谐波、其滤波效果受系统阻抗及频率变化影响、且体积庞大、易与系统发生谐振。
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单调谐滤波器的设计
1．单调谐波器的失谐
滤波器阻抗偏离其极小值，使滤波效果变差，这种情况称为滤波器的失谐。电力系统运行时频率偏差（实际频率fs与额定频率fsn不一致）
条件
电容器、电感线圈的参数变化（环境温度、自身发热、绝缘老化）
设计时常将由参数偏差 ΔL和 ΔC 所引起的谐振频率相对变化量，应用谐振频率与 ��成反比关系，等效地近似处理为系统频率的偏差，从而得到总的等值频率偏差或总失谐度
优点：双调谐滤波器投资较小，且基波损耗较小；缺点：其结构相对比复杂，调谐困难，故应用还较少。
10
二、LC无源滤波缺点
容量固定参数易变化容易谐振消耗大量有色金属
效果不好！
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LC 缺点一
不能完全滤除谐波
Z5
Ih
LC滤波支路是低阻分流原理，支路电阻与变压器内阻并联，反比分流，

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别

有源电力滤波器与无源电力滤波器的区别随着大量电力电子装置在电网的投入运行，谐波已被公认为电力系统的“污染”和“公害”，谐波问题以及谐波的治理问题随着电力系统的发展愈来愈引起广泛的关注。

目前谐波治理的方法主要有无源滤波技术和有源滤波技术两种。

无源滤波装置是目前应用最为广泛的谐波抑制手段，它是按照希望抑制的谐波次数专门量身制造的，采用电感、电容的调谐原理，将谐波陷落在滤波器中，以减少对电网的注入。

无源滤波装置结构简单，成本较低，技术已比较成熟，但是也存在着难以克服的缺陷：1、滤波特性受系统参数的影响较大，极易与系统或者其它滤波支路发生串并联谐振。

2、只能消除特定的几次谐波，而对其他的某次谐波则会产生放大作用3、滤波、无功补偿、调压等要求之间有时难以协调4、谐波电流增大时，滤波器负担随之加重，可能造成滤波器过载，甚至损坏设备。

5、有效材料消耗多，体积大有源滤波技术作为一种新型的谐波治理技术，是消除谐波污染、提高电能质量的有效工具，与无源滤波技术相比，有着无可比拟的优势，主要表现在以下几个方面。

1、实现了动态补偿，可对频率和大小均变化的无功功率进行补偿，对补偿对象的变化有极快的响应速度；2、有源滤波装置是一个高阻抗电流源，它的接入对系统阻抗不会产生影响，因此此类装置适合系列化，规模化生产；3、当电网结构发生变化时装置受电网阻抗的影响不大，不存在与电网阻抗发生谐振的危险，同时能抑制串并联谐振4、补偿无功功率时不需要储能元件，补偿谐波时所需要的储能元件不大5、用同一台装置可同时补偿多次谐波电流和非整数倍次的谐波电流，既可以对一个谐波和无功源进行单独补偿，也可对多个谐波和无功源进行集中补偿6、当线路中的谐波电流突然增大时有源滤波器不会发生过载，并且能正常发挥作用，不需要与系统断开7、装置可以仅输出所需要补偿的高次谐波电流，不输出基波无功功率，不但减小了有源滤波器的总容量，还可以避免轻负荷时发生无功倒送现象。

目前国内生产有源滤波装置的企业较少，而且滤波性能也不甚理想。

无源电力滤波器的原理

无源电力滤波器的原理无源电力滤波器是一种用于消除电力系统中的谐波以及其他电力干扰的装置。

它是指没有外部电源输入的电力滤波器，通过其内部电路来实现对电力信号的滤波功能。

本文将介绍无源电力滤波器的原理及其工作过程。

无源电力滤波器的原理基于谐振电路的特性。

谐振电路是一种能够选择性地通过特定频率的信号而阻断其他频率信号的电路。

无源电力滤波器通过使用谐振电路的原理，可以将特定频率的干扰信号滤除，从而实现对电力系统中的谐波和其他干扰信号的去除。

无源电力滤波器通常由谐振电路和衰减电路两部分组成。

谐振电路是滤波器的核心部件，它通过选择性地通过特定频率的信号来实现滤波的功能。

衰减电路则用于消除滤波器输出信号中的高频噪声，保证滤波后的信号质量。

在无源电力滤波器中，谐振电路通常由电感和电容组成。

电感是一种能够储存电磁能量的元件，而电容则是一种能够储存电荷能量的元件。

通过合理选择电感和电容的数值，可以使得滤波器对特定频率的信号具有较高的传递函数增益，同时对其他频率的信号具有较低的传递函数增益。

当输入信号进入无源电力滤波器时，经过谐振电路的处理，滤波器会对特定频率的信号进行放大，并将其输出。

同时，滤波器会对其他频率的信号进行衰减，以保证输出信号的纯净性。

衰减电路则进一步消除输出信号中的高频噪声，使得输出信号更加稳定。

无源电力滤波器的工作原理可以通过电路的频率响应来解释。

频率响应是指电路对不同频率信号的响应情况。

在无源电力滤波器中，频率响应曲线通常呈现出一个带通滤波器的特点，即对特定频率范围内的信号具有较高的增益，而对其他频率的信号具有较低的增益。

通过调整无源电力滤波器的电感和电容数值，可以实现对不同频率范围内的信号进行滤波。

例如，如果需要滤除50Hz的电力系统中的谐波，可以选择适当的电感和电容数值，使得滤波器在50Hz附近具有较高的增益，从而滤除该频率范围内的谐波信号。

无源电力滤波器是一种通过谐振电路的原理实现对特定频率信号滤波的装置。

无源电力滤波器的设计与调试_secret

高通滤波器多采用二阶减幅型结构（基波损耗小，频率特性好，结构简单）。经济原因高通滤波器多用于高压。
4
1、滤波器参数选择原则原则：最小投资；母线 THDU 和进入系统的谐波电流最小；满足无功补偿的要求；保证安全、可靠运行。
参数设计、选择前必须掌握的资料： 1）系统主接线和系统设备（变压器、电缆等）资料； 2）系统和负荷的性质、大小、阻抗特性等； 3）谐波源特性（谐波次数、含量、波动性能等）； 4）无功补偿要求；要达到的滤波指标； 5）滤波器主设备参数误差、过载能力、温度等要求以上资料是滤波器参数选择、设计必要条件。本案例 1 段母线滤波器接线（图纸拷贝）……。
4）参数设计涉及技术指标、安全指标和经济指标，往往需经多个方案比较后才能确定。 4、滤波器方案与参数的分析计算
1）确定滤波器方案确定用几组单调谐滤波器，选高通滤波器截止频率，以及用什么方式满足无功补偿的要求。例如：三相全波整流型谐波源，可设 5、7、11 次单调谐滤波器，高通滤波器截止频率选 12 次。无功补偿要求从容量需求平衡角度，通过计算综合确定。 2）滤波器基本参数的分析电容器基本参数：额定电压 UCN、额定容量 QCN、基波容抗 XC，而 XC=3 U2CN/ QCN （这里 QCN 是三相值）。为保证电容器安全运行，电压应限制在一定范围内。
1 段母线补偿电容器和滤波器同时运行仿真示例：
仅滤波器投入运行的仿真示例。……。
10
四、设备定货、施工和现场调试
1、拟合标准指标与产品定货按设计参数选配、拟合标准规格电容器，考虑电抗器调节范围，提出温升、耐压、损耗等指标。电容器要求+误差，电抗器±5%可调，电容器质量…。注意滤波电容器，干式、油侵电容器等问题……。 2、工程施工需要注意的问题 LC 滤波器属工程，结合用户现场条件、情况，设计单位应提供完善的工程资料，安装、施工要求；由于滤波器现场安装，要求工程单位按设计施工、保证质量；做详细安装检查，保证连接正确，防止相序、设备接线错误案例施工中的问题：连接、保护…… 3、现场调试主要要求和方法 1）要求：保证系统可靠运行，避免系统与滤波器谐振造成的谐波放大；投切过电压限制在有效范围内；保证滤波本身安全运行，不会导致电容、电感、电阻等不发生稳态过负荷，以及投、切时的过电压、过电流不损坏本体设备。其中，多数与设计有关……。 2）步骤：测量各种工况谐波；计算系统和滤波器频率特性，研究是否可能出现谐波放大，决定滤波器是正调偏还是负调偏；计算调整后的过电压、过电流；分析、考虑配置的保护，避雷器对投切、断路器重燃过电压有重要作用；编写滤波器投入方案，测量考核滤波效果。

第5章无源电力滤波器设计及应用实例

= hω1 ）的阻抗为：
Zh
=
Rh
+
j(ωh L −
1 )
ωhC
=
Rh
+
j(hω1L −
1 )
hω1C
（5-1）
单调谐滤波器的阻抗频率特性如图5-1（b）所示, 它利用 R、L、C 串联谐振电路在谐
振点呈现低阻抗的原理，如将电路谐振点调谐到h次谐波上，此时 Z h = Rh ，Rh 为电阻R在h
次谐波下的阻值。由于R很小，h次谐波电流主要由R 分流，很少流入电网中。而对于其他次谐波，滤波器呈现较大的阻抗，所以分流很小。因此，只要将滤波器的谐振频率设定为与需要滤除的谐波频率一致，则该次谐波电流将大部分流入滤波器，从而起到滤除该次谐波的目的。
5.3 滤波器设计要求和步骤
5.3.1 滤波器设计的要求
滤波器的设计应满足两个基本要求： 1．以最小的投资使谐波源注入系统的谐波减小到国家标准规定的允许水平。 2．满足基波无功补偿的要求。在满足上面两个基本要求的前提下，滤波装置的设计涉及到以下一些指标：（1）技术指标，包括滤波器构成、谐波电压、谐波电流、无功补偿容量；（2）安全指标，包括电容器的过电压、过电流、容量平衡；
（5-3）
X T1 —基波时变压器绕组电抗。
3．其他用电负荷
除去提升机变流器外矿上的其他负荷可采用图5-6所示的等值电路。
为了计算等效参数，需要统计未投入并联电
容器时全矿井24小时的有功电度和无功电度，从
中减去提升机的有功电度和无功电度，即为全矿其
他负荷的一天内的有功电度和无功电度，进而可以
计算出有功功率 P 和无功功率 Q 。
接线的整流变压器使二次电压移相 30 0 ，组成 12 脉动整流装置，使 5、7、17、19，…次谐

电力电子技术中的无源电力滤波器研究

电力电子技术中的无源电力滤波器研究引言在现代社会中，电力电子技术已经成为不可或缺的领域之一。

电力电子技术在电动车、换流器、逆变器、照明系统等领域中得到了广泛应用。

无源电力滤波器是电力电子技术中的一项重要发明，能够为电子设备提供有效的滤波效果。

本文将探讨电力电子技术中的无源电力滤波器在研究方面的一些进展和展望。

一、无源电力滤波器概述无源电力滤波器是指不需要任何外部能源输入的一种滤波器。

传统的滤波器通常需要外部能源驱动才能发挥作用，而无源电力滤波器采用的是被动元器件（包括电容器、电感器、阻抗等）来完成信号的滤波处理，因此无源电力滤波器具有成本低、能耗低、使用寿命长等优点。

二、无源电力滤波器的分类1. 低通滤波器低通滤波器可以过滤掉高于一定频率的信号，留下低于该频率的信号。

低通滤波器通常用于直流电源、电动机控制器、UPS、充电器等领域中。

2. 高通滤波器高通滤波器可以过滤掉低于一定频率的信号，留下高于该频率的信号。

高通滤波器通常用于音频设备、功率放大器等领域中。

3. 带通滤波器带通滤波器可以只让一定频率范围内的信号通过，而滤除其他频率的信号。

带通滤波器通常用于模数转换器、数字信号处理器等领域中。

4. 带阻滤波器带阻滤波器可以滤除一定频率范围内的信号，而让其他频率的信号通过。

带阻滤波器通常用于激光干扰消除、音频音效器等领域中。

三、无源电力滤波器的设计和应用无源电力滤波器的设计需要考虑到多个参数，如选择合适的元器件、滤波器的截止频率等。

其中电容器和电感器是无源电力滤波器中最常用的元器件，它们可以分别用于低通滤波器和高通滤波器中。

在实际应用中，无源电力滤波器的应用越来越广泛。

以直流电压调节器为例，无源电力滤波器能够对输入电压进行有效的滤波，避免直流电源中的电压波动对整个直流电路产生不利影响。

此外，在照明系统中，无源电力滤波器可以有效地滤除变流器输出端的高频噪音，并减少照明灯具的闪烁现象。

四、无源电力滤波器的未来研究方向无源电力滤波器已经获得了广泛的应用和研究，然而随着电力电子技术的发展，无源电力滤波器的研究仍面临一些挑战。

无源电力滤波器的应用实例

无源电力滤波器的应用实例
久鼎保互采用自行编制的设计仿真软件，进行滤波器的
模拟运行和测试设计，有效解决了目前行业内设计参数与实
际电网运行不匹配问题。

其中浙江某造船厂应用实例体现了滤波器设计仿真软
件的应用优势：
其造船厂主要负荷为龙门吊（变频电机）、整流型电焊
机和变频电源等，负荷谐波含量大，谐波电流严重超标，经我公司技术人员现场测试，设计并安装了一套10kV无源电力滤波器（型号：WLP-10），运行后谐波滤除率达到95%，系统功率因数提高到0.97，各项谐波指标均达到国家标准《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549）的要求，对电气设备及电网的安全运行起到了积极的作用。

久鼎保互生产的滤波器经过近9年的行业应用，数百套的现场运行跟踪，经过不断创新。

目前无源电力滤波器WLP-10、35已经广泛应用于电力、铁路、冶金、化工、煤炭、造船等领域。

无源滤波器与有源滤波器的比较

无源滤波器与有源滤波器的比较滤波器是电子学中常用的一种电路元件，用于选择性地通过或者抑制信号的特定频率成分。

基于电路中是否需要外部电源供电的区分，滤波器可以分为无源滤波器和有源滤波器两种类型。

本文将对这两种滤波器进行比较，探讨它们的特点、适用范围以及各自的优缺点。

1. 无源滤波器无源滤波器是一种不需要外部电源供电的滤波器，它的工作原理基于被动元件（如电阻、电感、电容等）的组合。

无源滤波器常用的类型包括RC滤波器和RL滤波器。

无源滤波器的特点如下：1.1 简单：无源滤波器由于不需要外部电源，电路结构比较简单，便于设计和实现。

1.2 低功耗：由于没有功率放大器等主动元件，无源滤波器的能耗非常低。

1.3 适用范围窄：无源滤波器通常适用于处理低频信号（几百kHz 以下）。

对于高频信号，无源滤波器受到被动元件本身的频率特性限制，效果较差。

1.4 线性特性：无源滤波器的频率响应通常是线性的，可以较好地保持信号的幅度和相位特性。

2. 有源滤波器有源滤波器是一种需要外部电源供电的滤波器，它的工作原理基于被动元件和一个或多个主动元件（如晶体管、运放等）的组合。

有源滤波器也有多种类型，包括基于运放的Butterworth滤波器、摆脱电压振荡器和积分器等。

有源滤波器的特点如下：2.1 灵活性强：有源滤波器通过主动元件的放大作用可以提供较高的增益和更好的频率选择性，可以实现更复杂的滤波特性。

2.2 高精度：由于有源滤波器可以通过选择合适的主动元件和调整电路参数实现精确的滤波效果，因此具有较高的精度和稳定性。

2.3 宽频率范围：有源滤波器通常适用于处理宽频率范围的信号。

采用主动放大器的有源滤波器可以实现更高的截止频率。

2.4 需要电源供电：有源滤波器需要外部电源供电，相对于无源滤波器而言，设计和使用上稍微复杂一些。

3. 无源滤波器与有源滤波器的比较无源滤波器和有源滤波器在很多方面有着不同的特点和应用场景。

3.1 功耗和复杂度：无源滤波器功耗低，电路结构简单。

有源滤波器和无源滤波器的区别

有源滤波器和无源滤波器的区别
重庆麦克斯韦电气技术有限公司技术部：刘工
随着电力电子技术的发展和制造成本的降低，有源电力滤波器在许多应用领域已开始替代无源电力滤波器，成为电力滤波器的发展方向之一。以下是无源电力滤波器与有源电力滤波器的部分比较。
•构造与原理
无源电力滤波器：它是按照设定抑制谐波次数专门量身制造的，是根
据电容电阻固有的阻抗特性，对某一特定频率的谐波呈低阻抗，为负载谐波电流提供较低的阻抗通道，与电网抗形成分流关系，使大部分该频率的谐波电流流入滤波器而不流入电网。
有源电力滤波器：采用电力电子元件和DSP等元件构成的电能变换装
置，主动检测负载电流，并主动产生和负载谐波电流大小相同、方向相反的谐波电流，实现谐波补偿，保证补偿后的电流满足电网和用户要求，几乎为纯正弦波。
更感性的解释：无源可以看成额外吸收谐波的负载，被动的吸收谐波。
有源可以看成电源，主动的生成反向谐波，从而抵消电网中的谐波。
• 谐波补偿效果
无涯电力滤波器：仅对某些次谐波有好的补偿效果，当谐波成分变化
时补偿效果就会变差。
有源电力滤波器：不只局限于某些次谐波的补偿，理论上是对所有的
谐波进行讯速的动态跟踪补偿。
有源电力滤波器：在各种负载情况下，只要不超出有源电力滤波器的
最大输出值时，均可保持谐波量 THDI ≤ 5 ％ . 重庆麦克斯韦电气技术有限公司的有源电力滤波器其治理效果可达到THDI≤2％
• 谐振现象
无源电力滤波器：在某些特定频率下，电网阻抗和无源滤波器之间会发
生并联或串联谐振，从而使谐波电流和电压放大。
• 受电网阻抗的影响
无源电力滤波器：滤波器一旦制成，性能参数难以变动。补偿特性受
电网参数的影响非常大。

电力系统中无源滤波器的设计与应用研究

电力系统中无源滤波器的设计与应用研究随着现代电力系统的快速发展，电力质量日益成为人们关注的焦点。

在电力质量研究中，滤波器的使用越来越广泛。

其中，无源滤波器作为一种非常重要的滤波器，在电力系统中也有着广泛的应用。

本文将介绍无源滤波器的基本概念、设计方法和应用研究，以期对电力系统中无源滤波器的理解和应用有所帮助。

无源滤波器的基本概念无源滤波器是一种不需要外部电源就能实现滤波功能的电路。

它的原理基于电路元件的内部电性质，通过合理地设计电路结构和元件参数，将信号中的某些频率分量从电路中滤除或者衰减。

无源滤波器种类繁多，其中比较常用的包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

在电力系统中，无源滤波器的应用主要针对电源电压或电流中的高次谐波成分。

高次谐波是指频率高于基波频率的整数倍的谐波成分。

它们主要是由非线性负载（如电子电器等）的工作方式所产生的，会导致电力系统中电压失真和谐波污染问题。

因此，通过采用适当的无源滤波器可以有效地减少高次谐波并降低谐波污染。

无源滤波器的设计方法无源滤波器的设计方法包括两个方面：设计电路结构和选择元件参数。

其中，设计电路结构主要是指选择基本电路框图，包括所要实现的滤波器类型、级数和基本电路单元等。

选择元件参数则需要根据所要实现的滤波器特性和工作条件，如电源电压和负载电阻等，来确定电容、电感和电阻等元件的数值和阻抗。

对于无源滤波器的设计，目前主要有两种方法：一种是传统的频率响应法，另一种是基于网络函数的多带通滤波器设计。

传统的频率响应法是指根据滤波器的时间响应和频率响应之间的关系，利用傅里叶变换和拉普拉斯变换等工具，将滤波器的特性转化为一组频响特性曲线，然后通过对这些曲线的分析和合成，得到所要实现的滤波器电路结构和元件参数。

而基于网络函数的多带通滤波器设计则是指利用网络函数的性质和设计算法，通过网络函数的分解和组合，将滤波器设计转化为线性代数系统问题，并通过求解矩阵方程组，得到所要实现的滤波器电路结构和元件参数。

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。

无源电力滤波器设计

无源电力滤波器设计方法
按照电容器满足过电压、过电流要求和容量平衡选择电容器参数电容器电压校验公式为：电容器过电流校验公式为：电容器容量平衡关系为：为电容器的额定电压、额定电流、额定容量。按上述三个原则可确定三个电容器额定容量，取其中最大容量作为h次单调谐滤波电容器安装容量下限，从而可确定C、L、R。
设计思路及步骤
淮北项目无源部分设计及仿真
设计思路及步骤 1.给定各次谐波电流、电压标准和系统参考短路容量，由短路容量修改国标中各次谐波电流限值； 2.进行系统谐波分析，确定滤波方案，并根据上述设计原则确定各滤波支路需要补偿无功； 3. n=1,第1个调谐滤波器； 4.根据第2步的基波无功量确定该支路滤波器的基波容抗； 5.求取满足过电流和过电压要求和容量平衡的电容器额定电压UcN、基波最小无功量Qch及其安装容量Sch； 6.由第4和5步两者中较小者作为该单调谐滤波器的基波容抗，再确定其电感与电阻 7.如果n不等于m，则 n<= n+1,转入第2步，否则进行输出结果
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控制系统及保护装置
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其中无源电力滤波器设置5次、7次、（11次支路）。
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项目简介
项目简介
淮北项目原理接线图
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新型并联混合型有源电力滤波器系统构成和原理
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单相示意图
项目简介
单调谐滤波器； (b) 双调谐滤波器；
双调谐带高通特性的滤波器；(d)一阶高通滤波器
二阶高通滤波器；(f) 三阶高通滤波器； (g) C型高通滤波器几种常见无源电力滤波器原理电路图实际应用中常用几组单调谐滤波器和一组高通滤波器组成滤波装置。
其中，δs为滤波器接点看进去的系统等值阻抗角。
滤波器性能和二次保护等分析计算

无源滤波器与有源滤波器的对比研究

无源滤波器与有源滤波器的对比研究滤波器在电子系统中扮演着至关重要的角色，用于从信号中去除不必要的频率成分。

其中，无源滤波器和有源滤波器是最常用的两类滤波器。

本文将对无源滤波器和有源滤波器进行对比研究，分析它们的特性、优缺点以及在不同场景下的适用性。

一、无源滤波器无源滤波器是以被动元件（如电容、电感、电阻）为主要构成元素的滤波器。

常见的无源滤波器包括RC滤波器、RL滤波器和LC滤波器。

无源滤波器的特点如下：1. 低功耗：无源滤波器不需要外部电源，能够从输入信号中提取能量进行滤波，因此功耗较低。

2. 简单可靠：由于无源滤波器的结构简单，不涉及电源等复杂部件，因此其可靠性较高，易于设计和制造。

3. 限制频率范围较窄：无源滤波器对于较窄的频率范围内的滤波任务非常有效，可以很好地去除输入信号中的特定频率成分。

4. 难以实现增益：无源滤波器不能实现信号的放大功能，只能对输入信号进行滤波处理。

二、有源滤波器有源滤波器是以放大器等有源元件为核心构成的滤波器。

常见的有源滤波器包括RC激励器滤波器和激励器追随滤波器。

有源滤波器的特点如下：1. 较宽的频率范围：有源滤波器能够滤除较宽频率范围内的噪声和干扰信号，因此在需要处理复杂信号的场合应用更为广泛。

2. 可调增益：有源滤波器的有源元件（如运放）具有放大功能，可以实现信号的放大，提高输出信号的幅度。

3. 复杂、多样的设计：有源滤波器的设计相对复杂，需要考虑电源、放大器和稳定性等因素，设计和制造难度较高。

三、无源滤波器和有源滤波器的对比1. 耗电量：由于无源滤波器不需要外部电源，无源滤波器的功耗相对较低，对于需要长时间运行且电源受限的场景更为适用。

而有源滤波器由于需要外部电源供给放大元件，功耗相对较高。

2. 频率范围：无源滤波器适用于较窄频率范围内的滤波任务，能够准确滤除输入信号的特定频率成分。

有源滤波器则适用于较宽频率范围内的滤波任务，能够处理复杂信号并提供较高的增益。

无源电力滤波装置设计方法

无源电力滤波装置设计方法无源电力滤波装置（Passive Power Filter）是电力电子设备的一种重要附属装置，主要用于对电力负载中的高频噪声进行去除或衰减，以使其输出能够达到预期的电压波形和稳定性。

本文将讨论无源电力滤波装置设计的方法，包括其基本结构、设计流程、参数选择和优化方法，旨在为电力电子工程师提供有关无源电力滤波器的设计和应用方面的参考。

一、无源电力滤波器基本结构无源电力滤波器主要由两种元件组成：电感（Inductor）和电容（Capacitor）。

它们被称为无源元件，因为它们不需要外部电源就可以进行工作。

无源电力滤波器可以分为四类：低通（Low Pass）、高通（High Pass）、带通（Band Pass）和带阻（Band Stop）滤波器。

低通滤波器允许低频信号通过，而高频信号被滤除；高通滤波器允许高频信号通过，而低频信号被滤除；带通滤波器允许一个中心频率左右的信号通过，而高低频信号被滤除；带阻滤波器则是只允许一个中心频率左右的信号被滤除，而高低频信号得以通过。

二、设计流程无源电力滤波器设计流程包括：测量需要过滤的负载特性、计算无源元件参数、制作电感和电容、调整参数进行实验和优化。

设计流程中需要注意以下几点：1. 测量负载特性在进行滤波器设计时，需要测量负载的特性，包括其功率、电流、电压和相角等。

这些参数对于计算滤波器参数至关重要，因此需要进行精确的测量。

2. 计算无源元件参数电感和电容的值取决于负载的电路参数和滤波器的类型。

计算无源元件参数需要考虑到滤波器的频率响应、阻抗匹配和损耗等因素。

具体的计算公式可以参考电工手册或者相关文献。

3. 制作电感和电容电感和电容可以使用现成的元件，也可以根据计算得到的参数进行制作。

对于较大的电感和电容，可以考虑使用线圈和铝箔等材料进行制作。

对于电感的制作，需要注意绕制的方向、线材选用和绝缘性能等问题。

4. 调整参数进行实验和优化进行实验和优化是无源电力滤波器设计过程中最重要的一环。

无源滤波器

无源滤波器科技名词定义中文名称：无源滤波器英文名称：passive filter定义：由电容器、电抗器和电阻器适当组合而成，并兼有无功补偿和调压功能的滤波器。

应用学科：电力（一级学科）；变电（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片无源电力滤波器无源滤波器，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。

无源滤波器的优点无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是应用广泛的被动谐波治理方法。

无源滤波器的分类无源滤波器主要可以分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。

调谐滤波器调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器，可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波，该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率；高通滤波器高通滤波器也称为减幅滤波器，主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器，用来大幅衰减高于某一频率的谐波，该频率称为高通滤波器的截止频率。

无源滤波器的发展历程3.1、1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。

3.2、20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。

3.3、自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。

导致RC 有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展；3.4、到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。

3.5、80年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。

无源电力滤波器设计-38页精品文档

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为极值问题求解。从而确定，并进一步求得C、L、R。
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无源电力滤波器设计方法
二阶高通滤波器设计
确定高通滤波器支路的基波无功容量为：Q hc1Q c1Q hc1
其中，Q c 1 为系统需要补偿的总的无功功率； Q hc1 为单调谐支路的无功功率
Q h1 p Q hc1 / 3
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其它分析、计算工作
1）滤波支路等值频偏（总失谐度）的计算

ff1112(LLCCr)
2）滤波支路品质因数q值的计算
qct(gs/2)1coss 2 2sins
其中，δs为滤波器接点看进去的系统等值阻抗角。 3）滤波器性能和二次保护等分析计算滤波器设计的技术性很强，需有专门的程序。除参数计
实际应用中常用几组单调谐滤波器和一组高通滤波器组成滤波装置。
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无源电力滤波器基础知识
单调谐滤波器
滤波器对n次谐波（n nS ）的阻抗为：

二阶高其通阻滤抗波为器：Z Z nf njn R1 fnS C j( n(R 1 SL jn n 1 1S SC L)) 1
传统设计方法
该设计方法仅对部分指标基于工程经验的近似求解，无法实现优化；即其LC参数的求取是通过反复计算和比较来实现的，以满足分组的无功补偿和谐波标准的要求，很难实现全局优化。
最小容量优化设计多目标优化设计
优化设计方法自适应进化设计
遗传算法设计改进的遗传算法设计、、、、、、
根据具体应用条件和要求，依某一个或两个指标为目标，用非线性规划或遗传算法等进行优化设计，这些设计方法能实现一定程度的优化。

无源滤波器的特点与优缺点

无源滤波器的特点与优缺点无源滤波器是指无需外部电源供给的滤波器，仅由电阻、电容、电感等被动元件组成。

它具有一些独特的特点和优缺点。

本文将围绕无源滤波器的特点和优缺点展开讨论。

一、特点：1. 低成本：由于无源滤波器不需要额外的电源供给，只需使用被动元件，相对于有源滤波器来说，它的成本较低，非常适合一些成本敏感的应用场景。

2. 无失真：无源滤波器在信号处理过程中不引入额外的放大或衰减，因此不会对信号的相位和幅度产生失真，能够保持较好的信号质量。

3. 稳定性好：无源滤波器由于没有主动元件，相对而言更加稳定可靠，不容易受到环境变化和工作温度的影响，具有较高的稳定性。

4. 相位线性：无源滤波器的相位响应通常是线性的，能够在整个频率范围内保持相位的一致性，这对于需要保持信号的相位关系的应用非常重要。

二、优点：1. 简化电路：无源滤波器通常由少量的电阻、电感和电容组成，电路结构简单、清晰明了，易于理解和设计。

2. 无需供电：无源滤波器无需外接电源，无需其他辅助电路，使用方便，不会对系统的稳定性和可靠性造成额外的负担。

3. 适用范围广：无源滤波器适用于各种频率范围的信号处理，从低频到高频，包括音频、射频等各种类型的信号均可使用无源滤波器进行处理。

三、缺点：1. 信号衰减：无源滤波器在滤波过程中会对信号进行一定程度的衰减，这是由于电阻、电感和电容等元件本身的特性决定的。

因此在设计中需要注意控制衰减量，以免影响信号质量。

2. 限制频率范围：无源滤波器的频率范围通常较窄，不能满足一些特定频率范围的信号处理需求。

对于超高频或微波信号，无源滤波器的应用受到了一定的限制。

3. 难以改变增益：无源滤波器的增益通常不能随意调整。

如果需要改变滤波器的增益，需要更换电阻、电容、电感等被动元件，增加了设计的复杂性和成本。

总结起来，无源滤波器具有低成本、无失真、稳定性好和相位线性等特点，同时具备简化电路、无需供电和适用范围广的优点。

然而，它也存在信号衰减、频率范围受限和难以改变增益等缺点。