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绪 论 有源电力滤波器 (Active Power Filter )产生的背景 随着现代工业技术的发展，电力电子设备和大量非线性负载应用的增加 ,其负面影响也日趋严重。电力电子装置的开关动作向电网中注入大量的谐波和次谐波，导致交流电网中电压和电流波形严重失真，从而造成电网污染的日益严重 , 对用电设备构成了很大的危害。因此电能质量下降严重影响供、用电设备的安全经济运行，降低了人民的生活质量。世界各国已经十分重视电能质量的管理。谐波治理是电能质量问题的核心内容之一，也是现代电力生产的发展的迫切要求。 有源滤波器(Active Power Filter )作为动态抑制电网谐波、补偿无功功率的新型电力电子装置快速发展起来，是解决电网谐波污染的一种有效手段，并在工业中得到应用，所以近年来成为电力电子技术研究的一个热点。 第二章 有源电力滤波器的分类 有源电力滤波器主要分类： 1、根据结构不同： 串联型：与被补偿对象串联； 并联型：与被补偿对象并联； 2、主电路元件不同： 电流型；直流侧采用电感； 电压型：直流侧采用电容； 2.3 .1 串联型APF与并联型PPF 2.3.2 并联型APF与并联型PPF 如图12所示为滞环比较的原理图，S1,S2是两个开关，E1和E2等效于直流侧电压源。对于S1和S2不同的开关状态，有不同的电压源E1和E2接入回路，从而控制电流i的变化。在具体的操作中，当产生的实际补偿电流低于参考电流时，S1闭合，S2打开，加在电感L上的电压为正，i增加；当产生的实际补偿电流高于参考电流时，加在电感L上的电压为负，i减少。通过控制S1和S2的开关状态来控制注入电流的变化。 * * 目 录 绪 论 有源电力滤波器产生的背景 第一章 有源电力滤波器与无源电力滤波器的比较 1.1 无源电力滤波器的特点 1.2 有源电力滤波器的特点 第二章 有源电力滤波器的分类 2.1 串联型有源电力滤波器的基本拓扑结构 2.2 并联型有源电力滤波器的基本拓扑结构 2.3 常见的混合型有源电力滤波器 2.3.1 串联型APF与并联型PPF 2.3.2 并联型APF与并联型PPF 2.3.3 串-并联型有源电力滤波器 第三章 有源滤波器结构及工作原理 3.1 谐波检测环节 3.2 控制系统 3.2.1 数字模拟混合控制系统 3.2.2 数字控制系统 3.3 主电路 第四章 应用情况及前景展望 现阶段无源滤波的方案依然是最为流行的谐波消除方法。无源电力滤波器(Passive Power Filter)主要是对与某些频率特定的谐波来制定的，主要有几个LC单调谐滤组成，它不仅能够补偿谐波，还能够补偿无功功率。同时它还具有成本价格低廉、简单、技术相对成熟等优势。 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。 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。 第一章 有源电力滤波器与无源电力滤波器的比较 1.1 无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。 1.2 有源电力滤波器的特点 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，其具体 如下： (1)实现了动态补偿，可对频率和大小都变化的谐波以及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。 (2)可同时对谐波和无功功率进行补偿，且补偿无功功率的大小可做到连续调节。 (