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无源滤波器和有源滤波器 一、无源滤波器 中文名称：无源滤波器 英文名称：passive filter,PF 定义： 利用由电容器、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装置。 1、基本概念 无源滤波器(PF) 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， 与谐波源并联使用时，即可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。 2、基本分类 LC 滤波器的种类有调谐滤波器、高通滤波器两种。 2.1.1 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。 2.1.2 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。 3、优缺点 优点：成本低，损耗小，维护方便 缺点：当工作频率较低时，所需的电感和电容数值都很大，使得滤波器的体积和重量都大； 当工作频率较高时，小电感不易制作，且分布参数影响难以估计，调整有困难； 无功补偿值固定，不易集成化； 4、应用场合 二、有源滤波器 中文名称： 有源滤波器 英文名称： active power filter，APF 定义: 利用可关断电力电子器件，产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来抵 消谐波的滤波装置。 1、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。顾名思义该装置需要提供电源 （用以补偿主电路的谐波），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； 2、基本分类： APF 有并联型和串联型两种。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，主要可以同时滤除多次及 高次谐波，不会引起谐振，治理效果好，但是价位相对高！ 3、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。 4、优缺点 优点：可动态滤除各次谐波，对系统内的谐波能够完全吸收；不会产生谐振。 缺点：造价太高；受硬件限制，在大容量场合无法使用 （有源滤波容量单套不超过100KVA， 目前最高适用电网电压不超过690V）。 5、应用场合 有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中，如：电力系统、电解 电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场/港口的供 电系统、医疗机构等。可起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减 少设备损坏等作用。 三、无源滤波器和有源滤波器的区别 1、工作原理 无源滤波器由LC 等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电 流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道； 有源滤波器由电力电子元件和DSP 等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提 供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出。 2、谐波处理能力 无源滤波器只能滤除固定次数的谐波，但完全可以解决系统中的谐波问题，解决企业用 电过程中的实际问题，且可以达到国家电力部门的标准；有源滤波器可动态滤除各次谐波。 3、频率变化的影响 无源滤波器谐振点偏移，效果降低；有源滤波器不受影响。 4、系统阻抗变化的影响 无源滤波器受系统阻抗影响严重，存在谐波放大和共振的危险；而有源滤波不受影响。 5、负载变化对谐波补偿效果的影响 无源滤波器补偿效果随着负载的变化而变化；有源滤波器不受负载变化影响。 6、负载增加的影响 无源滤波器