有源电力滤波器 结构·原理·控制(姜齐荣,赵东元,陈建业编著)思维导图

LCL有源滤波主电路设计研究作者：史成方来源：《教育改革与实践》2013年第09期摘要：随着开关器件在变流器中的大量应用，对电网造成了很大的谐波污染，为了减少污染，为了加快谐波的衰减，就在变流器和电网之间利用LCL滤波器来减小谐波产生的危害。

本文分析建立了有源滤波电路的数学模型，提出了LCL滤波电路滤波，并指出了它比传统滤波的优点，分别对电路中的电感电容进行了详细的参数设置。

关键词：滤波器，有源电力滤波（APF），谐波污染1.1 传统滤波器的简介传统滤波器电路结构主要有三种[2]，分别为：四桥臂形式、电容中点形式以及三个单相全桥形式。

其中电容中点式结构的电路是很简单的，由于采用的开关个数比较少，相对来说利用率就比较高，但是电路的特殊结构限制了它在较大的功率系统中的应用。

相对来说，三相有源滤波需要的开关最多，电路可以根据实际的需要进行有效的组合，但在实际应用的时候，输入直流端侧就会产生大量谐波，电压波动较大。

三个相互独立的单相APF组成的三相有源电力滤波器的系统主要应用于小功率系统。

1.2 有源电力滤波电路结构为了尽量克服传统滤波器的缺点，降低电流的谐波，我们设计电路的时候在逆变器的交流侧接入LCL滤波器，它跟独立的电感滤波相比，在抑制谐波的时候不需要太高的电感值，同时在开关频率很高的场合抑制谐波的性能也会变得更强，LCL滤波器无论是在经济上还是性能上都比电感滤波器强。

在频率不高的光伏发电系统中，有着更多的优点。

1.2.1 LCL滤波电路结构我们设计的电感电容电感型滤波器，它的主电路结构如图1所示，在星型连接的电容之间是两个不同的电感L和L1。

逆变器是由全控器件组成的三相桥式逆变结构，L1起着能量传递和滤波的作用，电感L和电容Cf仅仅起着滤波的作用。

为了方便研究，我们选取三相电路中的一相进行分析，由基尔霍夫定律可以得出下列方程：（l）1.2.2 数学模型R与R1为电路中的等效的电阻抗。

建立单相数学模型如图2所示：R与R1代表电感的等效电阻，在计算的时候其阻值一般不在我们考虑的范围内，由此可以得出输入输出的函数关系式：（2）如果是纯电感滤波器函数表达式为：（3）我们对比两式可以看出，在两种滤波器下，如果频率ω0取值比较小的时候，G1（s）、G2（s）的值是基本无差别的。

有源电力滤波器基本原理及设备目录一．APF 的系统构成 (4)二．APF 特性 (6)三.APF的组成和功能 (10)四．技术参数及规格型号 (18)五．经典案例 (21)六、谐波无功节能 (26)七、谐波无功治理设备的选择 (29)有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，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。

有源电力滤波器的基本原理如下图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。

有源电力滤波器基本原理一．APF 的系统构成下图为APF的系统框图。

图中，e S表示交流电源，负载为谐波源，它产生谐波并消耗无功。

有源电力滤波器系统由两大部分组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。

其中指令电流运算电路的核心是检测出补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量。

补偿电流发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流，它由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个部分构成。

主电路目前均采用PWM变流器。

APF 系统框图下图为APF的系统原理图。

图中e a、e b、e c 为交流电源，谐波电流源为非线性负载，L sa、L sb、L sc 分别代表三相的电网阻抗。

而有源电力滤波器主要由以下几部分组成，指令运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路。

其中指令运算电路的主要任务是按照要求检测出负载电流中的谐波、无功以及负序分量。

电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路和在一起可以称为补偿电流发生电路，它的主要作用是根据指令运算电路得出的补偿指令，产生实际的补偿电流。

主电路主要由IGBT 构成的电压型PWM变流器，以及与其相连的电感和直流侧电容组成。

有源电力滤波器(APF)引言谐波电流和谐波电压的岀现，对于电力系统运行是一种“污染”，它们降低了系统电压正弦波形的质量，不但严重地影响电力系统自身，而且还危及用户和周I期的通信系统。

近半个世纪以来，随着电力电子设备的推广应用，非线性负荷的迅速增加(例如电气机车、工业电炉等的应用)，特别是髙压宜流输电的运用，谐波污染问题日趋严重，并因此受到人们普遍的关注和重视。

减小谐波影响的技术措施可以从两方而入手：一是从谐波源出发，减少谐波的产生：二是安装滤波装置。

常见的滤波器包括无源滤波器、有源滤波器以及混合滤波器。

无源滤波器(PFiPassive Filter)也称为LC滤波器，是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装垃。

无源滤波器的工业应用已经有相当长的历史，英设计方法稳左可靠、结构简单，但英滤波效果依赖于系统阻抗特性，并容易受温度漂移、网络上谐波污染程度、滤波电容老化及非线性负荷的影响。

此外，无源滤波器仅能对特左的谐波进行有效地衰减, 而出于经济和占地而积方而的考虑，滤波器个数均是有限的，所以对谐波含量丰富的场合，无源滤波器的滤波效果往往不够理想。

与无源滤波器对应的是有源滤波器(APF:Activc Power Filter)o有源电力滤波器采用开关变换器消除谐波电流，克服了无源滤波器的缺点。

有源电力滤波器有着无源滤波器无可比拟的技术优势，因此越来越受到人们的关注。

1.有源滤波器的发展历史有源滤波器的思想最早出现于1969年B.M.Bird和J.F.Marsh的论文中。

文中描述了通过向交流电源注入三次谐波电流以减少电源中的谐波，改善电源电流波形的新方法。

文中所述的方法认为是有源滤波器思想的诞生。

1971年日本的H.Sasaki和T.Machida完整描述了有源电力滤波器的基本原理。

1976年美国西屋电气公司的L.Gyugyi和E.C.Strycula提出了采用脉冲宽度调制控制的有源电力滤波器，确左了主电路的基本拓扑结构和控制方法，从原理上阐明了有源电力滤波器是一理想的谐波电流发生器，并讨论了实现方法和相应的控制原理，奠左了有源电力滤波器的基础。

有源电力滤波器根本原理及设备目录一．APF 的系统构成2二．APF 特性3三.APF的组成和功能3四．技术参数及规格型号5五．经典案例8六、谐波无功节能8七、谐波无功治理设备的选择10有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进展补偿，其应用可克制LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点。

有源电力滤波器的根本原理如下列图所示：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐涉及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。

有源电力滤波器根本原理一．APF 的系统构成下列图为APF的系统框图。

图中，e S表示交流电源，负载为谐波源，它产生谐波并消耗无功。

有源电力滤波器系统由两大局部组成，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路。

其中指令电流运算电路的核心是检测出补偿对象电流中的谐波和无功等电流分量。

补偿电流发生电路的作用是根据指令电流运算电路得出的补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流，它由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个局部构成。

主电路目前均采用PWM变流器。

APF 系统框图下列图为APF的系统原理图。

图中e a、e b、e c 为交流电源，谐波电流源为非线性负载，L sa、L sb、L sc 分别代表三相的电网阻抗。

而有源电力滤波器主要由以下几局部组成，指令运算电路，电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路。

其中指令运算电路的主要任务是按照要求检测出负载电流中的谐波、无功以及负序分量。

电流跟踪控制电路，驱动电路以及主电路和在一起可以称为补偿电流发生电路，它的主要作用是根据指令运算电路得出的补偿指令，产生实际的补偿电流。

主电路主要由IGBT 构成的电压型PWM变流器，以及与其相连的电感和直流侧电容组成。

APF 系统原理图二．APF 特性有源电力滤波器不仅可滤除谐波电流，还可补偿系统无功、三相不平衡的治理等。

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。

与有源电力滤波器并联的小容量一阶高通滤波器
（或者二阶），用于滤除APF所生的补偿电流中开关 频率附近的谐 波。
其补偿电流基本上由APF提供，这是有源电力滤 波器中最基本的形式，也是目前应用最多的一种。
图6.3 单独使用的并联型
这种补偿方式可用于：
有源电力滤波器
(1) 只补偿谐波；
(2) 只补偿无功功率，补偿的多少可以根据需要连续调节；
第六章有源电力滤波器
式(6-2)可表示为：
式(6-4)中k为频率系数，如k=0对应直流分量变换项，k=3对应三次 谐波变换项。由此，可以根据对特定次谐波进行补偿的要求，只作相应次 数的傅利叶变换。
此外，根据正余弦项初始相位的不同，还可得到基波无功和基波有功 分量。如，当采样与输入正弦信号同步时，则基波余弦的傅利叶反变换项 就对应于无功补偿电流。若要补偿谐波和无功，可用负载电流信号减去基 波有功分量得到补偿电流指令。
第六章有源电力滤波器
式中， ——神经元的阈值； ——神经元的输入，它由参考输入和其当前时刻以前的值组成
； ——迭代次数。
检测电路的输出为：
和 的调节采用Delta算法来进行。调节公式为：
式中， ——学习率
第六章有源电力滤波器
将上两式两端同除以输入信号的采样周期T，可得：
若T取得足够小，可将离散变量看成连续变量，则可分别变换为 ： 积分得：
指令电流运算电路的作用是根据APF的补偿目的得出补偿电流的指令信号，即
期望由APF产生的补偿电流信号。
具体而言，补偿目的大体上可分为以下几种：
(1) 只补偿谐波；
(2) 只补偿无功功率；
(3) 同时补偿谐波和无功功率；
以作为负载的三相桥式全控整流器的触发延迟角

有源滤波器工作原理有源滤波器是一种电子滤波器，它使用有源元件（如放大器）来增强和调节滤波器的性能。

有源滤波器可以用于信号处理、音频放大和频率选择等应用中。

本文将详细介绍有源滤波器的工作原理。

1. 滤波器的基本原理滤波器是一种电路，用于选择特定频率范围内的信号，而抑制其他频率范围的信号。

滤波器通常由电容器、电感器和电阻器等被动元件构成。

被动滤波器的性能受限于元件的品质因素，如电容器的损耗和电感器的串扰等。

有源滤波器通过引入放大器来解决这些问题，提高滤波器的性能。

2. 有源滤波器的基本结构有源滤波器通常由放大器和被动滤波器组成。

放大器可以是运算放大器、差分放大器或者其他类型的放大器。

被动滤波器可以是低通、高通、带通或者带阻滤波器。

放大器的作用是增强输入信号的幅度，并提供所需的增益和频率响应。

3. 低通滤波器工作原理低通滤波器用于通过低于截止频率的信号，并抑制高于截止频率的信号。

有源低通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。

- 放大器的输出信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。

- 通过调整反馈电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率和增益。

- 输出信号从放大器的输出端获取。

4. 高通滤波器工作原理高通滤波器用于通过高于截止频率的信号，并抑制低于截止频率的信号。

有源高通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。

- 放大器的输出信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。

- 通过调整反馈电阻和电容的数值，可以改变滤波器的截止频率和增益。

- 输出信号从放大器的输出端获取。

5. 带通滤波器工作原理带通滤波器用于通过位于两个截止频率之间的信号，并抑制低于和高于这两个频率的信号。

有源带通滤波器的基本工作原理如下：- 输入信号经过电容耦合，进入放大器的非反相输入端。

- 放大器的输出信号经过带通滤波器，该滤波器由电容和电感构成。

- 过滤后的信号通过电容耦合，反馈到放大器的反相输入端。

5
APF的发展
20世纪80年代末至今，APF一直是电力电子 技术领域的研究热点之一，关于APF的论文在 国际刊物和学术会议上不断发表，这些论文从 APF的主电路结构、谐波电流检测、电流跟踪 控制等方面进行研究和改进。为适应不同的补 偿对象和实现补偿的多功能化，先后提出了并 联型结构、串联型结构和混合型结构等。
串并联型有源滤波器
这种有源滤波器的主要缺点是控制复杂，造价较高
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混合型APF
混合型有源滤波器是在串 联型有源滤波器的基础上 使用一些大容量的无源L－ C滤波网络来承担消除低次 谐波，进行无功补偿。
14
串联型APF
通过一个匹配变压器将有 源滤波器串联于电源和负 载之间，消除电压谐波， 平衡或调整负荷的端电压。
串联型有源滤波器
与并联型相比，串联型有源滤波器损耗较大，各种 保护电路也较复杂
15
串并联型APF
组合了串联、并联型 有源滤波器的优点， 能解决大部分电能质 量问题，又称为统一 电能质量调节器 （UPQC）
6
APF的发展
APF 在 国 外 已 经 进 入 工 业 实 用 化 阶 段 。 世界上APF的主要生产厂家有日本三菱电 机公司、美国西屋电气公司、德国西门子 公司等。
APF 技 术 在 日 本 已 经 成 熟 ， 已 有 1000 多 台投入市场，容量越来越大，已经发展到 MV·A等级，功能也越来越丰富，除补偿 谐波外，还补偿基波无功、平衡三相电压， 抑制电压波动和闪变等功能
11
APF的基本结构和原理
按照联结方式确定APF的种类 1.并联型APF 2.串联型APF 3.串并联型APF 4.混合型APF 按照储能元件确定APF的种类 电压型APF（储能元件为电容） 电流型APF（储能元件为电感）

4，谐波的抑制
谐波电流是一切谐波问题的根源，谐波电压也是由于谐波电流导 致的，即谐波电流和配电系统上产生的阻抗导致的电压降。因此， 一般在研究谐波导致的危害时，主要指谐波电流的危害。因此，解 决谐波也是从谐波电流入手。 抑制谐波，我们在电磁兼容上学过，主要有两种方式即有源滤波和无 源滤波。源我们从简单字面上讲就是电源，电压源或者电流源，
根方法2：从等效电路分析：
分析得 并联型APF本质上属于受控电流源； 串联型APF属于受控电压源。
负载整流电路的非线性负载： 直流侧 电感滤波 的整流电路属于电流型谐波源； 直流侧 电容滤波 的整流电路属于电压型谐波源。
并联型APF适合：补偿 直流侧电感滤波的整流电路 — 电流型谐波源。 串联型APF适合：补偿 直流侧电容滤波的整流电路 — 电压型谐波源。
偿以及三相系统中的不平衡电流等。 串联型通过一个匹配变压器，将APF串联与电源与负载之间，以消
除电压谐波、平衡或调整负载的端电压。损耗较大，各种保护电路也较复 杂。只消除高次谐波。
混合型，在串联型基础上使用了一些大容量的LC滤波网络来承担抵 消低次谐波，进行无功补偿。
串—并联型，结合了串联和并联优点，能解决电网中发生的大多 数电能质量问题。但控制复杂，造价较高。
基于PSCAD实现 有源电力滤波器
APF仿真
王思祥
设计整体思路
• 在对有源电力滤波器(APF)的结构和运行特性进行分析的基础 上，利用电磁暂态仿真软件PSCAD 对APF 系统的运行过程 进行了仿真，建立了系统的仿真模型，设计了基于瞬时无功 功率理论的控制系统，给出了在负荷电流突变等情况下APF 的动态响应曲线。
（2）突加负载时的仿真过程分析
• 右图所示为在0.4S 时突加负载前后系统 网侧A相电流波形（ 第一个子图所示）。 由图可见，APF在负 载突变的情况下仍能 快速地进行系统谐波 补偿，且稳定后其电 流波形接近于标准的 正弦波。

有源滤波器工作原理引言：有源滤波器是一种常见的电子电路，用于对输入信号进行频率选择和滤波。

它由一个放大器和一个滤波器组成，通过放大器的放大和滤波器的滤波功能，实现对特定频率范围内的信号的增强或者抑制。

本文将详细介绍有源滤波器的工作原理及其相关知识。

一、有源滤波器的基本结构有源滤波器通常由一个放大器和一个滤波器组成。

放大器负责信号的放大，而滤波器则负责对特定频率范围内的信号进行选择和滤波。

放大器可以是运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）或者其他类型的放大器。

二、有源滤波器的分类根据滤波器的类型和特性，有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。

1. 低通滤波器（Low Pass Filter，简称LPF）：低通滤波器允许低频信号通过，而抑制高频信号。

它被广泛应用于音频系统和通信系统中，用于去除高频噪声和保留低频信号。

2. 高通滤波器（High Pass Filter，简称HPF）：高通滤波器允许高频信号通过，而抑制低频信号。

它常用于音频系统和通信系统中，用于去除低频噪声和保留高频信号。

3. 带通滤波器（Band Pass Filter，简称BPF）：带通滤波器允许特定频率范围内的信号通过，而抑制其他频率范围的信号。

它广泛应用于无线通信、音频系统和图象处理等领域。

4. 带阻滤波器（Band Stop Filter，简称BSF）：带阻滤波器允许除了特定频率范围的信号通过，而抑制该范围内的信号。

它常用于去除特定频率的噪声或者干扰信号。

三、有源滤波器的工作原理有源滤波器的工作原理可以分为两个步骤：放大和滤波。

1. 放大：有源滤波器中的放大器负责对输入信号进行放大。

放大器可以是运算放大器或者其他类型的放大器。

放大器的增益可以根据需要进行调整，以满足特定应用的要求。

2. 滤波：滤波器负责对放大后的信号进行滤波，选择特定频率范围内的信号。

滤波器可以是被动滤波器（如电容器、电感器和电阻器的组合）或者主动滤波器（如运算放大器和其他有源元件的组合）。

所 示 。 （ 厶 ＋ ） 鲁 ＝ － Ｕ ｓ ａ －
０ ５ １ ０ １ ５ ２０ ２５ ３ ０ ３ ５ ∞ 量 的位 置 。 Ｈ ａｎ ＇ ｒ ￣ ｉ ｃｏ ｒ ｄ ｓ ｒ ２仿真结果分 图 ３ 补 偿 后 ａ相 Ｆ Ｆ Ｔ 分 析 其 中， ｕ 为逆变器输出 电压 ， ｕ 为电网电压 ， ｉ 为 滤波器输 出电 析 流， Ｒ为电感 的等效 电阻 。 在 Ｍａ ｌ ｆ ａ ｂ／Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｉ ｎ ｋ中建模仿真研究 。由 Ｓ Ａ Ｐ Ｆ实现 三相 电力
（ １ ）
Ｄ Ｐ Ｃ控制模块仿真原理如 图 ２所示 。该控制器 由模糊控制 ， 有 系统与 电源 电压 ２ ２ ０ Ｖ和电流的谐波 电流和无功功率 补偿的补偿 ， 功功率控制和无 功功率控制 ，滞环 比较器 ，电压矢量最优开关表。 非线性负载为 Ｒ — Ｌ负载。在仿 真中电路参数 为 ： 基频 ｆ ＝ ５ ０ Ｈ ｚ ， 交流 Ｄ Ｐ Ｃ规则转换表 ， 其输入端包括一个 ６ ０ 。 的扇 区信息 ， 由电源 电压 供给 电压 Ｖ ＝ ２ ２ ０ Ｖ， 交流 电源负载 Ｒ ＝ ０ ． １ ｎ ，Ｌ ＝ ０ ． １ ６ ｍ Ｈ， 整流桥 负 角度 的装置确定。 载 Ｒ ＝ ８ Ｉ ￣ ， Ｌ ＝ ２ ５ ｍ Ｈ，有 源 滤 波 器 电 感 ０ ． ６ ７ ｍＨ， Ａ Ｐ Ｆ 中 电 容 为 了实 现 Ｓ Ａ Ｐ Ｆ在 闭环 控 制 算 法 ， 直 流 侧 电容 电 压 反 馈 ， 然 后 Ｃ ｄ ｃ ＝ ２ ３ ０ ０ Ｆ 。 补偿后 ａ 相的 Ｆ Ｆ ｒ 分析仿真结果如图 ３ 所示 。 结果表 和参考 电压 比较 ， 将得到的误差信号 ８＝ Ｖ Ｖ 和误差信号 的变化 示此复合控制方法可行性 。 ａ￡ （ ｎ ） ＝ｓ（ ｎ ） 一￡ｎ — １ ） 。模糊 控制器的输 出的限制后 的电流 Ｉ 一 的值 ３ 结 论 与参考 电压 Ｖ 乘积是功率参 考值 Ｐ Ｆ － Ｄ Ｐ Ｃ和 Ｌ Ｃ Ｌ控制技术应用于并联型 Ａ Ｐ Ｆ， 结果表明这种复合 模糊控制器包括 ３ 个部分 ： 模糊化 ， 模糊规则 ， 和解模糊［ ３ １ 。 从输 控制的效果理想 ， 对非线性负载的谐 波补偿 ， 控制效果好 ， 提高了电 入到结论的推理 ， 在把所 有规则作 用的结果 聚集转换成模糊化输 出 能质量 ， 在有源电力滤波器中此改进的模糊 直接控制 技术 可以替代 输入条件。 模 糊规则包括提供模糊化操作 的输人 的信息和输 出隶属 传统控制技术 。 函数组成。解模糊是用来模糊输出转换成控制信号。 参考文献 根据测量 的电压和 电流 ， 我们 可以计算 出瞬时有功功率和无功 ［ １ 】 姜 齐荣， 赵 东元 ， 陈建业． 有源滤波器一 结构 ・ 原理 ・ 控 制【 Ｍ］ 京： 科 功率 。 学出版社 ， ２ ０ ０ ５ ： １ — １ １ １ ． ［ ２ １ Ｙ － ． 兆安 ， 杨君 ， 刘进 军等． 谐 波抑 制和 无功功率补偿【 Ｍ】 ． 北 京： 功 率和 Ｌ Ｃ Ｌ控制 的有源滤波器

有源电力滤波器主电路研究有源电力滤波器的主电路通常由三个关键组件构成：功率放大器、控制器和滤波器。

功率放大器用于放大控制器产生的参考信号，并将其注入到电网中，以抵消干扰信号。

控制器负责检测电网上的干扰信号，并产生相应的参考信号。

滤波器则用于滤除干扰信号。

功率放大器是有源电力滤波器的核心组件之一、它通常采用功率晶体管或功率集成电路作为功放器件，通过稳压电源为其供电。

控制器生成的参考信号经过放大器放大后，被注入到电力系统中。

功率放大器应具备良好的功率放大能力和高效的能量转换效率，以实现对干扰信号的有效抵消。

控制器是有源电力滤波器的另一个重要组成部分。

它用于检测电力系统中的干扰信号，并根据检测到的信号产生相应的参考信号。

常用的控制方法包括频率检测、谐波检测和自适应逆系统控制等。

频率检测法通过检测电力系统中的频率变化来产生参考信号，用于抵消频率偏差引起的干扰信号。

谐波检测法则是通过检测电力系统中的谐波成分来产生参考信号，用于抵消谐波干扰。

自适应逆系统控制方法则是通过建立电力系统的模型，根据模型预测干扰信号，并产生相应的参考信号。

控制器需要具备高灵敏度和高响应速度，以实现对干扰信号的快速识别和补偿。

滤波器用于滤除有源电力滤波器中注入到电力系统中的参考信号。

滤波器通常采用LCL型结构，即由电感、电容和电感三个元件串联而成。

它的作用是将注入到电力系统中的参考信号滤除，从而滤除干扰信号。

滤波器需要具备良好的频率选择性和高的阻抗匹配能力，以实现对特定频率的干扰信号的滤除。

总之，有源电力滤波器的主电路由功率放大器、控制器和滤波器三个关键组件构成。

功率放大器用于放大控制器产生的参考信号，并将其注入到电力系统中，以抵消干扰信号。

控制器负责检测电网上的干扰信号，并产生相应的参考信号。

滤波器用于滤除干扰信号。

这些组件需要具备相应的特性和能力，以实现对高次谐波和杂散干扰的滤除，保证电力系统的正常运行和高质量供电。

有源电力滤波器与电气控制原理图电气原理图是根据电气动作原理绘制的，用于分析动作原理和排除故障．而不考虑电气设备的电气元器件的实际结构和安装情况。

通过电路图，可详细地了解电路、设备电气控制系统的组成和工作原理，并可在测试和寻找故障时提供足够的信息，同时电气原理图也是编制接线图的重要依据。

1．电气原理图绘制电气原理图中，一般分为主电路和控制电路两部分分别画出。

主电路是设备的驱动电路，在控制电路的控制下，根据控制要求由电源向用电设备供电。

主电路通常用粗实线画在图样的左侧（或上方）。

在电力拖动线路中，实际上就是设备的电源、电动机及其他用电设备等。

控制和辅助电路一般用细实线画在图样的右侧（或下方）。

控制电路、辅助电路要分开画。

控制电路画出控制主电路工作的控制电器的动作顺序，画出用作其他控制要求的控制电器的动作顺序。

控制电路由接触器和继电器的线圈以及各种电器的常开、常闭触点组合构成控制逻辑，实现需要的控制功能。

辅助电路是指设备中的信号和照明部分。

主电路、控制电路和其他辅助的信号照明电路，保护电路一起构成电控系统。

电气原理图中的电路可以水平布置或者垂直布置。

当水平布置时，电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件画在电路的最右端。

当垂直布置时，电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。

2．元器件绘制和器件状态电气原理图中的所有电气元器件不画出实际外形图，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示。

同一电器的各个部件可根据需要画在不同的地方，但必须用相同的文字符号标注。

电气原理图中所有元器件的可动部分通常表示在电器非激励或不工作的状态和位置。

其中，常见的元器件状态有：(1)继电器和接触器的线圈处在非激励状态。

(2)断路器和隔离开关在断开位置。

有源电力滤波器/APF的系统结构Dow有源电力滤波器/APF的主电路功能框图如图1所示，Dow 3L结构框图如图2所示，Dow4L 结构框图如图3所示。

有源电力滤波器原理分析与图纸设计
湛鹏
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2022(63)3
【摘要】以有源电力滤波器基本原理为基础,详细介绍了1CT(1台电流互感器)和3CT(3台电流互感器)两种情况下有源电力滤波装置的组屏接线。

以3台100 A(总容量300 A)的APF装置组屏为例,设计了1CT情况下的接线图。

以2台100 A(总容量200 A)的APF装置组屏为例,设计了3CT情况下的接线图。

图纸在现场得到了实际应用,对安装调试和运行维护都起到了重要的指导作用。

【总页数】6页(P7-12)
【作者】湛鹏
【作者单位】湖北中大恒润能源工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
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