有源电力滤波器技术与发展综述 章建明
基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究的开题报告
基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究的开题报告题目：基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究一、研究背景随着现代电力系统的发展，电力传输和配电网络中的电力质量问题越来越重要。
电网中存在的谐波、尖峰、瞬变等问题，会导致设备的损坏和故障，严重影响系统的稳定运行。
因此，对电力质量的监测和控制需求不断增加。
有源电力滤波器是一种能够通过控制电流来消除电网中谐波、尖峰等电力质量问题的装置。
有源电力滤波器具有响应速度快、适应性强、能耗低等优点，已经得到广泛应用。
然而，有源电力滤波器的控制方法和实现效果对其性能起着决定性的影响。
特定消谐法是一种控制有源电力滤波器的方法，可以使其在一定范围内实现谐波消除的目标。
该方法可以克服传统陷波控制方法的不足，具有较高的灵活性和适应性。
因此，在电力质量控制领域中，特定消谐法逐渐受到重视和应用。
二、研究目的本研究的目的是基于特定消谐法控制有源电力滤波器，实现电力质量控制的目标。
具体来说，研究以下内容：1. 推导特定消谐法的数学模型，研究其对电力质量控制的能力及特点；2. 设计基于特定消谐法的控制算法，以实现有源电力滤波器的控制；3. 构建实验平台，验证所设计的控制算法的可行性和有效性。
三、研究方法1. 文献综述：综合国内外相关文献，深入了解有源电力滤波器和特定消谐法的理论和实现方法。
2. 研究特定消谐法的数学模型：对特定消谐法的数学模型进行推导和分析，研究其对电力质量控制的能力及特点。
3. 基于特定消谐法的控制算法设计：根据数学模型，设计基于特定消谐法的控制算法，并进一步优化算法参数，确保其在不同电力质量问题下的有效性和稳定性。
4. 构建实验平台：根据所设计算法的要求，构建实验平台，进行实际实验，并比较不同控制方法下的实验结果。
5. 综合分析和总结：根据实验结果和控制算法，分析其优缺点，总结研究成果。
四、预期研究成果1. 推导特定消谐法的数学模型，深入研究其对电力质量控制的能力及特点。
并联有源电力滤波器(SAPF)关键技术的应用研究的开题报告
并联有源电力滤波器(SAPF)关键技术的应用研究的开题报告题目：并联有源电力滤波器(SAPF)关键技术的应用研究一、研究背景及意义随着现代电子技术的不断发展，各种电子设备的应用越来越广泛，电力网承载的电能质量要求越来越高。
在实际运行中，电力网会受到非线性负载、谐波、干扰等因素的影响，使得电网中出现电压波动、电能损失等问题，对电力设备的正常运行和生产效率造成影响。
针对这些影响，有源电力滤波器 (Active power filter，APF) 是一种有效的电能质量控制和滤波技术，广泛应用于电网质量控制、电容故障修复和谐波抑制等方面。
有源电力滤波器通过引入电子开关器件和控制电路来实现谐波滤波、无功调节和电容器故障恢复等功能。
与被动滤波器相比，有源电力滤波器具有更高的谐波滤波能力和更好的无功补偿效果，对于提高电能质量具有重要意义。
但是，由于有源电力滤波器需要消耗一定电力才能工作，对于一些对电力开销较为敏感的环境或设备，应用受到限制。
为了解决这一问题，国内外学者提出了并联有源电力滤波器 (SAPF) 技术，即将多个有源电力滤波器并联使用，以提高系统的滤波性能和无功补偿能力。
SAPF 不仅能够有效抑制电压谐波，还能够在不增加消耗电力的情况下实现滤波，并降低系统功率因数。
因此，研究并联有源电力滤波器关键技术的应用具有重要的理论和实用意义。
二、研究内容及方法本研究旨在探究并联有源电力滤波器 (SAPF) 关键技术在电力系统中的应用。
主要研究内容包括：1. SAPF 的工作原理及其优缺点评析；2. SAPF 的控制策略设计，包括电流控制和电压控制方法；3. SAPF 的参数选取和系统仿真分析；4. 实验验证和系统应用研究。
本研究将采用文献综述、仿真分析、实验验证等方法，对 SAPF 关键技术进行深入研究。
具体方法包括：1. 对相关文献进行综合归纳，掌握 SAPF 的工作原理、控制方法及应用场景等；2. 在 MATLAB/Simulink 软件中建立 SAPF 模型，进行仿真分析，探究 SAPF 的性能和参数选取；3. 根据仿真结果，确定 SAPF 的控制策略设计，并进行实验验证；4. 对 SAPF 在电力系统的应用进行研究，探究 SAPF 在电力系统中的性能表现和优化方案。
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述有源电力滤波器是一种能够有效消除电力系统中的谐波和其他电力质量问题的装置。
它由电源，控制器和滤波电路组成。
在过去几十年里，有源电力滤波器在电力系统领域得到了广泛应用，并且在研究和发展方面也取得了重要的进展。
有源电力滤波器的发展历史可以追溯到20世纪70年代。
在那个时期，电力系统中出现了严重的谐波污染问题，导致电力质量下降和设备故障增加。
为了解决这些问题，人们开始研究和设计有源电力滤波器。
最早的有源电力滤波器主要基于传统的工频变频器技术，但由于技术限制和成本高昂，应用范围有限。
随着半导体技术的发展和电力电子器件的性能提高，20世纪80年代和90年代，有源电力滤波器得到了进一步的发展。
主要涉及两个方面的研究。
首先，控制方法的研究，包括谐波检测、抑制和振荡控制方法的改进，以及滤波器的模型和控制策略的优化。
其次，电力电子器件的研究，包括功率半导体器件（如IGBT、MOSFET等）的性能改进和新型器件（如多电平逆变器等）的研究和应用。
进入21世纪以后，有源电力滤波器的研究重点从谐波滤波扩展到了更广泛的电力质量问题。
除了谐波，电力系统中还存在着电压暂降、电压闪变、电压畸变等问题，这些问题也对电力系统的稳定性和正常运行造成了影响。
因此，研究者开始将有源电力滤波器应用于解决这些电力质量问题，并且取得了一定的成果。
例如，针对电压暂降问题，有源电力滤波器可以通过控制输出电流来保持电压的稳定性；针对电压闪变问题，有源电力滤波器可以通过快速响应的控制技术来消除电压波动。
此外，还有一些新的研究方向，如无线电力传输和分布式能源系统中的有源电力滤波器等。
总的来说，有源电力滤波器在过去几十年里取得了很大的发展，从最初的谐波滤波到更广泛的电力质量问题的解决方案。
然而，仍然存在一些挑战，如成本问题、控制方法和技术等。
因此，未来的研究工作还需要进一步提高滤波器性能、降低成本，并将其应用于更广泛的电力系统中。
注入式有源电力滤波器的关键技术研究与工程应用的开题报告
注入式有源电力滤波器的关键技术研究与工程应用的开题报告标题：注入式有源电力滤波器的关键技术研究与工程应用背景介绍：随着电力电子技术的发展和普及，各种非线性负载大量涌现，例如UPS、变频空调、电焊机等，这些负载使得电力系统出现了大量的谐波和噪声，严重影响了电力系统的安全、可靠、稳定运行。
为此，注入式有源电力滤波器 (Active Power Filter, APF)成为解决这些问题的有效手段。
研究内容：本课题主要研究注入式有源电力滤波器的关键技术及其在工程中的应用，具体包括以下内容：1.注入式有源电力滤波器的原理及其控制策略。
2.注入式有源电力滤波器的核心器件和电路设计。
3.注入式有源电力滤波器的性能分析和仿真。
4.注入式有源电力滤波器的实验验证和优化。
5.注入式有源电力滤波器在工业领域的应用研究。
研究意义：研究注入式有源电力滤波器的关键技术及其应用，对于提高电力系统的质量，保障电力系统的安全、可靠、稳定运行具有深远的意义。
同时，对于推动我国电力电子技术的发展，提高我国电力电子产业的水平，也有着积极的促进作用。
研究方法：本项目将采用理论分析与实验验证相结合的研究方法。
首先，通过对注入式有源电力滤波器的原理进行分析和探讨，确定其控制策略; 接着进行电路设计，搭建实验平台，进行性能仿真和实验验证。
最后，将注入式有源电力滤波器应用到真实工业领域中，对其性能进行优化和评价，为电力系统的优化提供有力的支撑。
预期成果：本项目的预期成果包括：1. 注入式有源电力滤波器的设计和控制策略研究报告。
2. 注入式有源电力滤波器的性能分析及仿真数据。
3. 注入式有源电力滤波器的实验验证数据和分析报告。
4. 注入式有源电力滤波器在工业领域的应用研究成果。
时间安排：本项目的时间安排如下：1.文献综述和项目确定：2周。
2.注入式有源电力滤波器的原理和控制策略研究：4周。
3.注入式有源电力滤波器的核心器件和电路设计:4周。
4.注入式有源电力滤波器的性能分析及仿真:4周。
有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告
有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告题目：基于有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用一、研究背景随着电力电子技术的飞速发展，电力电子设备已广泛应用于各个领域。
而电力电子设备的非纯电阻性质和非线性质导致其产生和辐射谐波，危害电力系统的稳定性和正常运行。
因此，研究有源电力滤波器检测与控制技术，对于提高电力系统品质、降低谐波对电力系统的影响具有非常重要的意义。
二、研究内容和目标本研究的内容是利用有源电力滤波器，对电力系统产生的谐波进行检测和控制。
具体研究内容包括：1. 对有源电力滤波器的原理和基本结构进行研究。
2. 研究有源电力滤波器的检测技术，包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法，并探索其在不同条件下的适用性和精度。
3. 研究有源电力滤波器的控制技术，包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法，并探索其在不同条件下的适用性和控制效果。
4. 根据研究结果，设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统，并进行实验验证。
本研究的目标是：1. 掌握有源电力滤波器的原理和基本结构，深入理解其特点和优势。
2. 实现对电力系统产生的谐波进行准确有效的检测和控制。
3. 设计并开发一种可靠稳定的有源电力滤波器检测与控制系统。
三、研究方法和技术路线本研究采用理论分析和实验方法相结合的方式进行。
具体技术路线如下：1. 首先对有源电力滤波器的原理和基本结构进行理论分析。
2. 设计并搭建有源电力滤波器实验平台，开展有源电力滤波器的性能测试。
3. 研究有源电力滤波器的检测技术，包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法，并进行实验验证。
4. 研究有源电力滤波器的控制技术，包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法，并进行实验验证。
5. 根据研究结果，设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统，并进行实验验证。
四、研究意义和预期结果本研究的意义在于：1. 提高电力系统品质，降低谐波对电力系统的影响。
有源电力滤波器技术的发展与电能质量的提高
有源电力滤波器技术的发展与电能质量的提高卓 放 王兆安(西安交通大学 710049)摘 要 针对有源电力滤波器近年来的发展情况,对其在改善电能质量方面的应用进行了叙述,对有源电力滤波器的结构组成、控制方法以及相关的经济技术问题和在特殊应用方面的选择作了介绍,同时也对有源电力滤波器目前存在的主要问题以及应用情况作了说明。
关键词 谐波 有源电力滤波器 无功功率补偿 电能质量国家自然科学基金资助项目(59737140)。
1 引言在输电系统和配电网中,大量非线性负荷的使用,使电网存在电压闪变、波动、频漂、三相不平衡、谐波等影响电能质量和效率的问题,尤其是以开关电源和交流调速设备为代表的各种电力电子装置的大量使用,对其他用户产生扰动,威胁电网和用电设备的安全运行,使得电力系统中无功功率和谐波补偿成为迫切需要解决的问题。
以往,这一方面的问题主要是靠使用无源滤波器装置来解决。
传统的无源LC 滤波器可以减少谐波,使用的电容器可以改善交流负载的功率因数,但存在明显的不足与缺陷:设计的无源滤波器通常选定特定频率,滤除指定次谐波;存在与电网发生谐振的可能性;对电网阻抗和频率变化十分敏感,同时,也存在体积大、损耗大等问题。
如何进一步提高电能质量,有效地抑制电网中的谐波和无功功率,这一问题已引起广泛的关注。
许多专家和学者一直在研究和开发动态可调装置来解决电能质量的问题,其中具有代表意义的是有源电力滤波器。
从目前国外的情况来看,利用有源电力滤波器进行谐波和无功补偿以提高电能质量的技术是今后的一个发展趋势。
2 有源电力滤波器技术的发展历史20世纪70年代初,有源电力滤波器的基本原理和电路结构就已确定,但由于受当时的技术条件限制而未能得以实施。
80年代后,新型电力电子器件的出现、PWM 控制技术的发展以及瞬时无功功率理论的提出,极大地促进了有源电力滤波器技术的发展。
交流电网中用于对谐波、无功功率和中线电流进行补偿的有源电力滤波器技术已经日趋成熟。
有源电力滤波器毕业论文文献综述
文献综述随着计算机技术和网络技术的发展，工业参数的数字采集促进了现场总线技术的发展，目前现场总线已经从当初的4-20mA电流信号升级为数字信号，发展成为全数字通讯，解决了现场信号远距离高速传送的问题，而且提高了抗干扰性能，增加了系统配置的灵活性，节省了硬件投资，是未来生产自动化和过程控制的发展方向。
目前，较有影响的总线有：Modbus，CAN，LonWorks，Profibus等。
采用RS485标准总线技术对现场数据进行采集、管理，相对于CAN，LonWorks，Profibus等现场总线系统而言，具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便，且与传统的DCS兼容，与现场仪表接口简单，系统实施容易等特点，因而RS485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。
温度测控模块作为一种重要的设备，在诸多工业生产过程中得到了广泛应用。
自70年代以来，由于工业过程控制的需要，特别是微电子技术和计算机技术的迅猛发展，国外温度测控发展迅速，并在智能化、自适应等方面取得显著成果。
在这方面，以口本、美国、德国、瑞典等国的技术领先，生产出了很多商品化的、性能优异的温度测控器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。
目前，国外温度测控系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
基于单片机的Modbus协议产品一般由单片机芯片为核心和外围辅助逻辑元器件组成，它充分利用单片机的硬件资源和软件资源，同时合理配置特定的功能元器件来实现产品的功用，外围元器件一部分是用来实现通讯的串行接口元件，具有电平转换的功能，这使得Modbus产品具有组成工业网络的能力；另一部分是功能器件，如：数模转化器、模数转化器、LED显示器等，能够实现很多的特定功能。
由于产品的硬件构成比较简单，性能比较稳定，功能比较强且造价比较低成为该产品的主要特点，在国内使用的Modbus产品大部分是国外产品，国内很少有独立的知识产权，这是Modbus产品在国内的现状。
有源电力滤波器综述
0引言近数十年以来很多国家都制定了限制谐波的规定和国家标准，电力谐波问题受到越来越多的关注，本着“谁污染，谁治理”的原则，随着中国绿色能源运动的不断深入，低压侧的谐波治理，必将提到日程上来。
而有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，被公认为是治理“电网污染”的有效手段，APF 有源滤波器作为一种主动型的谐波补偿装置，能动态跟踪补偿随机的谐波电流，克服传统LC 无源滤波装置的不足，具有高度的可控性和快速响应性，应用前景广阔［1－2］。
1有源滤波器的研究现状1971年日本的Machida 首先提出了有源滤波器的原始模型，同年，H.Sasaki 等就首次完整地描述了有源电力滤波器的基本原理［3］，但由于当时是采用线性放大的方法产生补偿电流，其损耗大，成本高，因而仅在实验室研究，未能在工业中使用。
1976年，美国的Strycula 提出了用PWM 逆变器结构构成有源滤波器，确立了当今滤波器的基本结构，同年，L.Gyugyi 等人提出了用大功率晶体管PWM 逆变器构成的有源电力滤波器，并正式确立了有源滤波的概念，提出了有源滤波器主电路的基本拓扑结构和控制方法。
1982年，第1台采用GTO 作为开关元件的电流源PWM 逆变器构成的有源滤波器（800kVA）在日本研制成功并投入使用。
1983年，日本长冈科技大学的Akagi 等人基于pq 分解理论，提出了三相电路瞬时无功功率理论，为解决三相电力系统畸变电流的瞬时检测提供了理论依据。
表明实现有源滤波器补偿功能的条件已经具备，使有源电力补偿技术实用化研究得到了极大发展，与此同时，大功率晶体管（GTR）、大功率可关断晶闸管（GTO ）、静电感应晶闸管（SITH ）、静电感应晶体管（SIH ）、功率场效应管（MOSFET ）、场控晶闸管（MCT ）及绝缘栅型双极性晶体管（IGBT ）等新型快速大容量功率开关器件相继问世；PWM 调制技术、微机控制技术，以及数字信号处理技术都取得了长足的进步。
有源电力滤波器的研究综述
想要使项目建设成本控制达到真正的有效控制，就必须严格按照一定的经济责任制要求，贯彻实施责任和权利相匹配的原则类型，只有这样在项目建设过程中完全有效的确定各成本发生中心体系，它们都是有效控制成本的载体。
（四）营房建设项目管理成本控制的方法随着实践和科学研究的不断进行，到现在为止工程建设项目用来成本控制的基本方法和理论依据不断的增加，但是这些方法适合于不同的情况或者说是背景类型，在不同的建设背景下实施不同的控制方法将会产生不同的效果类型。
营房建设项目成本控制的基本方法类型包括以下几种：1.制度控制制度控制是从最基本的施工单位角度对项目成本实施过程中的总体进行宏观有效的控制。
它规定和约定了项目建设成本控制的有效方法和内容，用来解决项目施工建设过程中和成本控制管理中出现的可以有章可循、有例可根的重要问题的解决方法。
2.额度控制为了控制建设项目最终成本的核算结果，建设或者承包单位必须及时获取或者调查完整的市场材料等价格信息资料。
这些最基本的市场资料类型，对比以往历史资料按照一定比例予以控制和计算，由此用于确定建筑安装工程过程中材料基础定额。
3.合同控制为了有效的控制建设过程中的成本，除采取上述的办法用来控制成本外，还经常采取与以上方法相配套的合同控制的办法。
用合同来控制建设成本是指建设企业实施成本建设控制的重要方向之一。
合同管理与其他控制办法的最主要不同之处就在于前面的控制方法大多属于行政控制。
然而项目建设合同控制管理是指建设合作双方在合同自愿协商、自愿负责控制的基础上，产生的按照法律程式和方法具有约束力的有效控制办法。
作者简介：毕胜，1979年生，工作于中国人民解放军65139部队，现在长春工业大学攻读硕士研究生，项目管理专业。
摘要：随着电力电子技术的发展，电力电子装置在电力系统中的应用越来越广泛，应运而生的非线性和冲击性负载产生的谐波及无功电流对公共电网的污染也日渐严重。
在解决谐波问题的众多方法中，有源电力滤波器(APF)是一种相当具有发展前景的谐波抑制装置。
关于有源电力滤波器的综述分析
( Ｆｕｊｉａｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ ＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎꎬＦｕｚｈｏｕ ３５０１１６ꎬＣｈｉｎａ)
与电力系统之间引起并联或串联谐振ꎬ引起谐波放
成污染和公害ꎮ 它不仅会威胁电力系统自身和经济
(２) 谐波使旋转电机、变压器等设备产生额外
设备是非线性的ꎬ谐波污染不可避免ꎬ对电力系统造
大ꎬ严重时可能烧毁电容器以及电抗器ꎮ
的安全稳定运行ꎬ而且会给周围的电力环境带来很
的谐波损耗和压降ꎬ造成电能质量下降ꎬ降低发电和
滤波器( Ａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ ＦｉｌｔｅｒꎬＡＰＦ) 的发展ꎮ ＡＰＦ 作为综合性电能质量调节器ꎬ是一种具备动态谐波抑制和无
功补偿功能的新型电力电子装置ꎬ其性能优劣与所采用的拓扑结构、电流追踪控制方法等密切相关ꎮ 为了推
广在高压大容量下 ＡＰＦ 的控制技术ꎬ拓宽其应用范围ꎬ分类整理了 ＡＰＦ 拓扑结构ꎬ归纳总结了 ＡＰＦ 的电流
类型ꎮ 图 １ 为从储能元件、ＰＷＭ 个数、应用场合电
源相数、接入方式、电压等级五个角度对 ＡＰＦ 拓扑
进行了分类ꎮ
图 ２ 双重化 ＡＰＦ 拓扑结构
２. ３ 根据应用场合电源相数分类
在实际应用 ＡＰＦ 场合中ꎬ根据电源相数的不同
可将拓扑分为单相 ＡＰＦ 和三相 ＡＰＦꎬ其中分为三相
三线制和三相四线制属于三相 ＡＰＦꎮ
２. ５ 根据电压等级分类
２. ５. １ 低压场合
传统 ＡＰＦ 开关器件少、控制方法简单且易于实
现ꎬ但是受功率器件限制ꎬ输出电流纹波较大ꎬ在中
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言在现代电力系统中，随着电力电子设备和非线性负载的广泛使用，电能质量问题日益严重，谐波问题更是突出。
因此，有效解决电能质量问题，提高电力系统稳定性及供电质量，成为了电力行业的研究重点。
并联有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）作为一种先进的谐波治理设备，具有响应速度快、滤波效果好的特点，被广泛应用于电力系统谐波治理中。
本文将针对并联有源电力滤波器的实用关键技术进行深入研究。
二、并联有源电力滤波器概述并联有源电力滤波器是一种基于实时检测技术、高速数字信号处理技术和电力电子变换技术的谐波治理装置。
它通过实时检测电网中的谐波电流，经由控制算法计算后，输出与谐波电流大小相等、相位相反的补偿电流，从而实现对电网谐波的有效治理。
三、关键技术分析1. 实时检测技术实时检测技术是并联有源电力滤波器的核心技术之一。
该技术能够实时检测电网中的谐波电流，为控制算法提供准确的输入信号。
为了确保检测的实时性和准确性，通常采用高性能的电流传感器和数字信号处理技术。
2. 控制算法研究控制算法是决定并联有源电力滤波器性能的关键因素。
目前常用的控制算法包括瞬时无功功率理论、神经网络控制、模糊控制等。
这些算法能够根据实时检测到的谐波电流，快速计算出补偿电流的大小和相位，并输出到电力电子变换器中。
3. 电力电子变换技术电力电子变换技术是实现并联有源电力滤波器功能的核心技术之一。
该技术通过逆变器将直流电源转换为交流电源，实现对电网的实时补偿。
为了提高电力电子变换技术的效率和可靠性，通常采用高开关频率、低损耗的功率器件和优化控制策略。
4. 系统保护与安全运行在并联有源电力滤波器的实际应用中，系统保护与安全运行是必不可少的环节。
这包括过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等措施，以确保设备在异常情况下能够及时切断电源，保护设备和电网的安全运行。
四、实用化技术研究针对并联有源电力滤波器的实用化技术应用，本文主要从以下几个方面进行研究：1. 设备选型与配置：根据实际需求，合理选择并联有源电力滤波器的容量、型号和配置方案，以满足不同场景下的应用需求。
有源滤波技术现状及其发展
有源滤波技术现状及其发展关键词:有源滤波；谐波；控制策略随着电力电子装置的广泛应用，越来越多的非线性负载被接入电力系统中，因此，电能质量也受到了严重的影响。
同时，现代精密工业和商业用户的用电设备对电能质量的要求也更加严格。
所以，需要一种更为有效的方法滤除电力谐波，提高电能质量。
其中有源滤波器APF是系统中用来抑制谐波的主要措施，它能有效检测出负荷电流中的谐波分量，控制电力电子器件产生与之大小相等方向相反的谐波电流，二者相互抵消达到滤波的目的。
APF的应用大大提高了配电网供电可靠性及电能质量。
1有源滤波的工作原理采用电力滤波装置是有效滤除谐波的重要措施。
滤波方式通常可分为无源滤波和有源滤波。
由于无源滤波器的滤波特性受系统参数影响大、滤波范围小、性能单一、占地面积大等，难以满足某些特定场合对电能质量的要求。
因此有源滤波技术也就成为了目前最具发展潜力的一种滤波技术，因为电力有源滤波器能够满足某些特定场合对电能质量的要求。
此外，有源滤波器还可作为无功补偿装置使用，调节控制策略，使APF装置发出一定量的无功功率，从而向系统中注入无功功率，有效提高功率因数[1]。
有源滤波器具有响应速度快、控制灵活占地面积小、施工维护方便等优点，具体特点如下:1）能够实现动态补偿。
可实时跟踪系统中的谐波含量，并对其进行补偿，响应速度快。
2）APF受电网阻抗的影响不大，有效避免和系统发生并联谐振，同时还能抑制串并联谐振。
3)APF的综合利用效率高。
同一台装置既可用于补偿无功功率，也可用于抑制谐波电流。
4)不依赖于储能元件。
作为无功补偿时不需要储能元件，抑制谐波时所需要的储能元件不大。
2有源滤波技术的历史发展和现状七十年代初有源滤波器的基本原理和电路拓扑结构就已确定，但由于受到当时功率半导体器件水平以及控制策略的限制，有源电力滤波器的研制一直处于试验研究阶段。
直到进入八十年代以来，随着新型电力半导体器件的不断发展、脉宽调制技术的不断进步以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出，使有源电力滤波器得到迅速完善和发展。
基于逆变器的有源电力滤波器发展技术综述_秦媛倩
科技论坛１概述２０世纪８０年代以来，电力电子技术迅速发展，而与之伴随的先进的科学技术以及经济快速的发展，使得以电能为基础的非线性电力电子器件和装置在工业生产和人们生活中广泛应用，而这些电气设备的应用给我们的生产生活带来便利的同时也使得电网中的电压和电流波形严重畸变，大量的谐波电流流入电网。
有源电力滤波器不仅可以抑制动态变化的谐波电流，也可以补偿无功功率，是一种新型的电力电子装置，随着电力电子技术发展迅速，尤其是ＰＷＭ技术的日趋成熟，给有源滤波器的发展带了新的动力。
２有源电力滤波器专利技术发展线路２．１国外专利技术发展线路。
１９７３年美国西屋电气公司的ＬａｓｚｌｏＧｙｕｇｙｉ等（ＵＳ１９７３０３６９３３３Ａ）［１］在有源滤波理论上获得突破性进展，创造性的提出利用大功率晶体管组成的ＰＷＭ（脉冲宽度调制）逆变器构成的ＡＰＦ来消除电网谐波，首次将逆变器应用于有源电力滤波器中。
随后，１９８５年，株式会社东芝（ＪＰ１５３４１５８５Ａ）［２］提出了一种逆变器的高频抑制电路，通过采集电源至负载电路之间的电流进行高频分析，从而通过控制开关管实现对电网电流的高频抑制。
１９８６年，株式会社三菱（ＪＰ４７７３６８６Ａ）［３］提出了一种将逆变器接入变压器二次侧，变压器一次侧接入电网的串联型有源电力滤波器。
由于１９８３年Ｈ．Ａｋａｇｉ创造性地提出用于时域分析的瞬时无功功率理论，使得基于瞬时无功功率理论的ＡＰＦ相继被提出。
１９８８年，东洋电机制造株式会社（ＪＰ２２８３１８８８Ａ）［４］提出了基于瞬时无功功率理论的并联型有源电力滤波器，此方案中，有源电力滤波器的主电路与非线性负载并联，控制系统动态跟踪负载电流谐波分量并产生与其大小相等而极性相反的补偿电流，来抵消非线性负载电流谐波分量，但滤波器中的需承受电网基波电压，因此要求开关器件的耐压等级较高，只适合于补偿电感型负载的谐波。
同年，日新电机株式会社（ＪＰ２９８５０９８８Ａ）［５］提出一种新的有源滤波拓扑结构，将有源电力滤波与无源电力滤波相并联，利用无源电力滤波补偿较高次的谐波，消除补偿电流中因主电路中器件通断引起的谐波，降低对有源电力滤波器开关器件的要求。
有源电力滤波器综述
第38卷2010年8月云 南 电 力 技 术YUNNAN ELECTR I C POWER Vo l 38N o 4Aug 2010收稿日期:2010-06-15有源电力滤波器综述雷 鹏 刘柱揆 覃日升(云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,云南 昆明 650217)摘要:文中根据有源电力滤波器补偿系统的功率等级和响应速度、根据主电路的电路结构和连接方式、根据补偿变量三个方面对有源电力滤波器进行分类,并阐述各种有源电力滤波器的特点。
关键词:有源电力滤波器 电能质量 分类中图分类号:TM5 文献标识码:B 文章编号:1006-7345(2010)04-0043-041 前 言有源电力滤波器(A ctive Po w er F ilter ,APF)是改善和提高电能质量的有效手段之一,将APF 运用于电力系统,其补偿非线性负载产生的谐波和无功功率,从而使得电网电流波形保持正弦,有效提高电网的电能质量。
目前,有很多种方法对APF 进行分类,其中,可以根据补偿系统的功率等级和响应速度、根据主电路的电路结构和连接方式、根据补偿变量对APF 进行分类。
2 APF 分类方法2 1 根据功率等级和响应速度分类为了实现相应的补偿功能,补偿系统的功率等级和响应速度决定了APF 的控制策略。
功率等级与响应速度之间有着密切的相互联系。
通常,响应速度越快系统花费的成本越高,见图1。
图1 AP F 根据功率等级和响应速度的分类图2 1 1 低功率等级应用功率低于100kVA 的系统属于低功率等级应用,使用范围主要包括民用住宅、商业大楼、医院、小规模到中等规模的工业负载和驱动系统。
这些系统通常采用技术比较复杂的动态有源滤波器,尤其是多脉冲P WM 电压源逆变器或电流源逆变器系统,其响应时间比较短,系统的补偿功率也比较小。
1)单相有源电力滤波器主要运用于低功率等级场合,如:计算机负荷较多的商业大楼、教学大楼、小规模工业等。
《2024年并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》范文
《并联有源电力滤波器实用关键技术的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展，电力系统中非线性负载的增加导致了谐波污染问题的日益严重。
为了有效解决这一问题，并联有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）作为一种高效、灵活的谐波治理手段，受到了广泛关注。
本文将针对并联有源电力滤波器的实用关键技术进行深入研究，为实际应用提供理论支持。
二、并联有源电力滤波器概述并联有源电力滤波器是一种能够实时检测电力系统中的谐波，并通过逆变电路产生相反相位、等大电流的有源滤波设备。
它具有高度可控性、高精度、高响应速度等特点，能够有效滤除电力系统中的谐波，提高电能质量。
三、关键技术分析1. 谐波检测技术谐波检测是并联有源电力滤波器的核心技术之一。
精确的谐波检测能够确保有源滤波器快速、准确地响应电力系统中的谐波。
目前，常用的谐波检测方法包括瞬时无功功率理论法、神经网络法等。
这些方法在实时性、准确性等方面各有优劣，需要根据实际应用场景进行选择。
2. 控制策略控制策略是决定并联有源电力滤波器性能的关键因素。
目前，常用的控制策略包括瞬时电流控制、无差拍控制、滑模控制等。
这些控制策略在响应速度、稳定性、鲁棒性等方面各有特点，需要根据系统需求进行选择和优化。
3. 逆变电路设计逆变电路是并联有源电力滤波器的核心组成部分，其性能直接影响到滤波器的整体性能。
逆变电路设计需要考虑开关频率、电压等级、功率等级等因素，以确保滤波器在各种工况下均能稳定运行。
此外，还需要考虑如何降低开关损耗、提高效率等问题。
4. 并联运行技术在实际应用中，多个并联有源电力滤波器需要协同工作以扩大治理范围和提高治理效果。
因此，并联运行技术是并联有源电力滤波器实用化的关键技术之一。
该技术需要考虑如何实现各滤波器之间的协调控制、优化分配负载等问题。
四、实际应用及挑战并联有源电力滤波器在电力系统中的应用已经得到了广泛验证，其在滤除谐波、提高电能质量等方面具有显著效果。
我国有源电力滤波产品实现重大突破
我国有源电力滤波产品实现重大突破
周韦
【期刊名称】《中外能源》
【年(卷),期】2006(11)5
【摘要】在8月19-20日于杭州召开的“用电系统优化运行，谐波（有源）治理新技术研讨会＂期间，上海追日电气有限公司推出的ZAPF并联有源电力滤波装置受到了包括来自中国科学院、清华大学、浙江大学、上海交通大学等科研单位在内的与会代表的高度瞩目，这是我国在并联有源电力滤波技术领域自主研发的、最新的工业化应用产品。
这表明，中国企业在这一高科技领域终于也有了与国际著名品牌比肩的资格。
【总页数】1页(P9-9)
【关键词】有源电力滤波;上海交通大学;新技术研讨会;中国科学院;工业化应用;高科技领域;优化运行
【作者】周韦
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM721.1
【相关文献】
1.三相四线有源电力滤波器的产品实现及其应用 [J], 刘宏超;彭建春
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有源电力滤波器技术与发展综述 章建明
有源电力滤波器技术与发展综述章建明摘要：在当前电力电子技术发展和应用的过程中，有源电力滤波器技术是一个越来越受人们关注的热点问题，该技术从很大程度上切实有效地为电力谐波治理和电能质量改善提供了十分重要的技术手段。
有鉴于此，本文着重对有源电力滤波器技术与发展等相关情况，特别是有关我国有源电力滤波器技术的现状、有源电力滤波器技术的应用背景以及发展方向等相关问题进行分析和论述，希望能够为相关人士提供有价值的参考。
关键词：有源电力滤波器；电能质量; 谐波治理；技术与发展1 引言目前，我国经济取得了十分快速的发展，人们在生产和生活中对电能的需求进一步提升，电能在工业生产和人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
怎样才能从根本上确保电网电能的质量，并对用电环境进行进一步的优化和完善，这是电力行业和人民群众日益关注的焦点问题。
在对电能质量进行有效改善和优化的实施环节中，通过相应的研究和实践表明，“谐波治理”成为改善电能质量至关重要的手段和方法，由于传统意义上的无源滤波器技术有着很大程度的局限性，特别是随着有源电力滤波器技术的进一步完善和发展，有源电力滤波器在谐波治理过程中的作用得到进一步的提升，效果显著。
据此，本文着重从有源电力滤波器技术的应用背景出发，分析和探究有源电力滤波器技术的发展和应用等相关方面的问题。
2有源电力滤波器技术概述有源电力滤波器系统由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个大的部分有机构成，而补偿电流发生电路主要由三部分有机构成，这三部分分别是电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路。
指令电流运算电路的功能主要是从负载电流iL中分离出谐波电流分量iLh和基波无功电流iLg，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号ic=(iLh＋iLq)。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流ico应跟踪ic的原则，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，产生补偿电流ico，由于ic≈ico并且方向相反,所以iS=iL＋ic=iL-ico=iL－（iLh＋iLq）=iLp即电源电流iS中只含有基波的有功分量iLp，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
有源电力滤波器控制策略综述
有源电力滤波器在家用电器中的应用案例
家用电器谐波抑制
有源电力滤波器可以用于家用电器中，对家用电器产生的谐波进 行抑制，降低对电网的污染。
家用电器无功补偿
有源电力滤波器可以实现家用电器无功补偿，提高家用电器的效率 。
家用电器智能控制
有源电力滤波器可以与家用电器配合使用，实现智能控制和节能控 制。
THANKS
可靠性
PLC具有较高的稳定性和可靠性，适用于工业控制 现场。
实时性
PLC具有快速响应能力和实时性，可以满足实时控 制的要求。
灵活性
PLC支持多种编程语言，可以灵活地实现各种控制 算法。
05
控制策略优化
Chapter
数字信号处理优化控制策略
01
傅里叶变换
通过傅里叶变换对信号进行频谱 分析，实现对电力谐波的检测和 控制。
采用单点交叉算子，通过交叉操 作产生新的个体，增加种群的多 样性。
06
应用案例分析
Chapter
有源电力滤波器在电力系统中的应用案例
改善电力系统谐波抑制
有源电力滤波器可以用于电力系统中 ，对谐波进行抑制，提高电力系统的
供电质量。
改善功率因数
通过有源电力滤波器的控制策略，可 以改善功率因数，提高电力系统的效
。
卷积神经网络
03
通过卷积神经网络对电力谐波图像进行处理，实现更精准的检
测与控制。
遗传算法优化控制策略
采用轮盘赌选择算子，根据适应 度函数对个体进行选择，保证优 良基因的遗传。
采用随机变异算子，通过变异操 作防止种群陷入局部最优解，促 进全局搜索。
编码方式 选择算子 交叉算子 变异算子
采用二进制编码方式对控制参数 进行编码，通过遗传算法搜索最 优解。
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有源电力滤波器技术与发展综述章建明
发表时间：2019-09-18T11:26:29.270Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：章建明
[导读] 摘要：在当前电力电子技术发展和应用的过程中，有源电力滤波器技术是一个越来越受人们关注的热点问题，该技术从很大程度上切实有效地为电力谐波治理和电能质量改善提供了十分重要的技术手段。
（浙江通源电力工程有限公司浙江绍兴 312300）
摘要：在当前电力电子技术发展和应用的过程中，有源电力滤波器技术是一个越来越受人们关注的热点问题，该技术从很大程度上切实有效地为电力谐波治理和电能质量改善提供了十分重要的技术手段。
有鉴于此，本文着重对有源电力滤波器技术与发展等相关情况，特别是有关我国有源电力滤波器技术的现状、有源电力滤波器技术的应用背景以及发展方向等相关问题进行分析和论述，希望能够为相关人士提供有价值的参考。
关键词：有源电力滤波器；电能质量; 谐波治理；技术与发展
1 引言
目前，我国经济取得了十分快速的发展，人们在生产和生活中对电能的需求进一步提升，电能在工业生产和人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
怎样才能从根本上确保电网电能的质量，并对用电环境进行进一步的优化和完善，这是电力行业和人民群众日益关注的焦点问题。
在对电能质量进行有效改善和优化的实施环节中，通过相应的研究和实践表明，“谐波治理”成为改善电能质量至关重要的手段和方法，由于传统意义上的无源滤波器技术有着很大程度的局限性，特别是随着有源电力滤波器技术的进一步完善和发展，有源电力滤波器在谐波治理过程中的作用得到进一步的提升，效果显著。
据此，本文着重从有源电力滤波器技术的应用背景出发，分析和探究有源电力滤波器技术的发展和应用等相关方面的问题。
2有源电力滤波器技术概述
有源电力滤波器系统由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个大的部分有机构成，而补偿电流发生电路主要由三部分有机构成，这三部分分别是电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路。
指令电流运算电路的功能主要是从负载电流iL中分离出谐波电流分量iLh和基波无功电流iLg，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号ic=(iLh＋iLq)。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流ico应跟踪ic的原则，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，产生补偿电流ico，由于ic≈ico并且方向相反,所以iS=iL＋ic=iL-ico=iL－（iLh＋iLq）=iLp即电源电流iS中只含有基波的有功分量iLp，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
根据此原理，有源电力滤波器还可以结合具体情况，着重针对不对称三相电路的负序电流分量实施相对应的补偿。
有源电力滤波器的主电路通常情况下是由PWM逆变器构成的。
按照逆变器直流侧储能元件的不同，可以分成两种形式，分别是：电压型APF(储能元件为电容)和电流型APF(储能元件为电感)。
电压型APF在具体的工作环节，要切实有效的控制好直流侧电容电压，确保直流侧电压维持不变，而逆变器交流侧输出为PWM电压波。
电流型APF在具体的运行环节，要科学合理的控制好直流侧电感电流，确保直流侧电流保持在不变的状态下，而逆变器交流侧输出为PWM电流波。
电压型APF有很多方面的优势，例如，它的工作效率比较高，损耗比较少，在当前世界范围内绝大多数APF 都结合自身实际情况采用这种主电路结构。
有源电力滤波器是运用瞬时滤波形成技术，对包含谐波和无功分量的非正弦波进行“矫正”，这和以稳态频谱的“滤波”概念为基础的技术有巨大差异，与自适应滤波技术中的“干扰抵消器”是大体上相似的。
因此有源电力滤波器所呈现出的响应速度比较快，对变化的谐波和无功功率都可以切实有效的进行动态补偿，并且其补偿特性受电网阻抗参数影响较小。
3有源电力滤波器的主要分类
(1)按电路拓扑结构进行划分，有源电力滤波器可以分成4种类型，分别是：并联型、串联型、串－并联型和混合型。
(2)按接入电源类型进行划分，可以分成：单相APF、三相三线制APF、三相四线制APF及有源线路调节器(APLC)等。
4有源电力滤波器技术应用与发展
有源电力滤波器可以在很大程度上使供电质量得到有效的改善，它是一项十分关键的技术，在国外该技术相对来说已经比较成熟，得到十分广泛的应用，并有良好的应用效果，有十分广阔的发展空间。
在APF的应用和发展过程中，要着重关注以下几个方面的问题： (1)元件参数的选择
首先，要结合具体情况，选择更科学合理的开关器件。
对于容量小于2MVA的APF通常情况下要结合具体情况选用IGBT，而容量大于5MVA的，要尽可能选用GTO及多重化技术；其次，为了从根本上有效降低逆变器向电网注进的开关纹波，同时又可以充分确保APF的补偿特性，电压型逆变器的输出电感及无源纹波滤波器要结合具体情况进行深入细致的分析和设计；最后，为了在最大程度上确保逆变器直流侧电压的安全性和稳定性，要尽可能合理的选择好相对应的直流侧电容值。
(2)经济合理性的的考虑
早在上世纪70年代就已经提出该APF的技术构想，一直到90年代才进行实际应用，其中一个比较重要的原因就是由于APF的成本过高，所以在进行选择和设计的过程中要着重考虑它的具体投入成本。
针对当前的技术水平而言，通常情况下可以采用小额定值APF结合无源滤波器的混合型有源电力滤波器，这是一种比较理想而又可行的方案。
当前，伴随开关器件和DSP芯片价格的进一步下降，串并联有源电力滤波器有着巨大的应用前景和发展空间。
目前我国在该方面仍然处于研究发展阶段，随着我国对电网谐波污染治理工作越来越重视，越来越关注“绿色电力电子”的发展和应用的情况下，有源电力滤波器也会得到更广泛的应用，并呈现出更理想的应用效果。
APF具有高度可控和快速响应特性，同时在具体的应用过程中能够更及时有效的跟踪补偿各次谐波、自动产生所需变化的无功功率，且它的特性不受到外界因素的影响或者系统的干扰，无谐波放大危险，相对来说体积和重量都比较小，这些方面的突出优势使它的应用发展有更加广阔的前景，因其具有相应的优势，所以使其成为电力谐波抑制和无功补偿的重要技术手段。
APF的推广应用也会在更大程度上为我国电力事业做出巨大的贡献，进一步帮助我国电力事业实现更加显著的经济效益和社会效益。
5结语
通过上面的分析和介绍，可以很明显的看出，有针对性的对于有源电力滤波器技术与发展等相关内容进行综述，是十分重要而且必要的。
随着大功率开关器件得到日益广泛的应用和发展，电力系统谐波抑制及无功补偿有关方面的课题，需要尽快改变和完善，有源电力滤波技术从根本上来讲是有效处理上述问题的重要手段和方法。
本文首先简要分析和探讨有源电力滤波技术的原理、分类等相关方面的问题，并对有源电力滤波技术在世界范围内的应用和发展的情况作简要分析和讨论，希望为电力事业发展作出应有的贡献。
参考文献
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[5]祖谦.有源电力滤波技术研究[D]辽宁：东北大学.2016. 6
[6]李家坤，李生明.有源电力滤波器技术的探讨[J].长江工程职业技术学院学报.2016.8（2）：52-55。