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apf有源滤波器工作原理(一)APF有源滤波器工作原理什么是APF有源滤波器？有源滤波器（Active Filter）是一种基于放大器和电流源构成的电子滤波器。
它能够通过放大器的增益和电流源的控制来实现滤波器的频率响应，具有灵活性强、频率可调性好等特点。
APF（Active Power Filter）有源滤波器是一种用于消除电力系统中谐波和电力质量问题的滤波器。
APF有源滤波器的工作原理APF有源滤波器的工作原理可以简单分为三个步骤：采样、补偿和输出。
1. 采样APF有源滤波器首先要对电力系统中的谐波进行采样，通过采样电压和电流信号，得到系统中各次谐波的幅值和相位信息。
2. 补偿根据采样得到的谐波幅值和相位信息，APF有源滤波器利用放大器和电流源来生成同频但反向的谐波信号，即补偿信号。
补偿信号与系统中的谐波信号进行叠加后，能够互相抵消，从而达到消除谐波的目的。
3. 输出通过补偿信号的叠加，APF有源滤波器将消除谐波后的电压和电流信号输出到电力系统中，以实现对谐波的有效补偿并提高电力质量。
APF有源滤波器的应用APF有源滤波器在电力系统中的应用非常广泛。
其主要应用包括：1.谐波消除：APF有源滤波器能够消除电力系统中的谐波，提高电力质量，减少对其他设备的干扰。
2.无功补偿：APF有源滤波器可以通过控制其输出电流的相位和幅值来实现对无功功率的补偿。
3.功率因数校正：APF有源滤波器能够通过调整其输出电流的相位和幅值来改善电力系统的功率因数。
总结通过对APF有源滤波器的工作原理的理解，我们可以看到它是一种非常重要的电子滤波器，能够在电力系统中发挥多种作用。
通过采样、补偿和输出三个步骤，APF有源滤波器实现了对电力系统中的谐波的消除，提高了电力质量，并且可以应用于无功补偿和功率因数校正等方面。
APF有源滤波器的应用前景广阔，对于电力系统的稳定运行和电力质量的提升有重要作用。
APF有源滤波器的特点APF有源滤波器相比传统的被动滤波器具有一些明显的特点：•频率可调性：APF有源滤波器可以通过调整放大器的增益和电流源的控制参数来实现频率的调整，适应不同频率的谐波补偿需求。
安科瑞APF有源电力滤波装置1 概述随着电力电子变流装置的应用日益广泛，电能得到了更加充分的利用。
但非线性电力装置设备的广泛应用产生了大量畸变的电流谐波，畸变电流在电网中的流动导致了谐波电压；谐波污染越来越多地威胁到电力系统安全、稳定、经济运行，给同一网络的线性负载和其它用户带来了极大影响。
谐波已与电磁干扰、功率因数降低并列为电力系统的三大公害。
所以了解谐波产生的原理、研究消除供配电系统中的高次谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行有着非常积极的意义。
谐波测量是谐波问题中的一个重要分支，对抑制谐波、解决谐波产生的问题有着重要的指导作用。
因此对谐波的测量和分析是电力系统分析和控制中的一项重要工作，是继电保护、故障测量等工作开展的重要前提。
1.1 谐波的危害●使电力元件附加损耗加大，易引发火灾。
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。
●影响电气设备的正常运行。
谐波会影响电气设备的正常工作，使电机产生机械振动和噪声等，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏。
●引起电网谐振。
这种谐振可能使谐波电流放大几倍甚至数十倍，会对系统，特别是对电容器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，经常使电容器和电抗器烧毁。
●使继电保护误动作，电气测量误差过大。
谐波会导致继电保护，特别是微机综合保护器与自动装置误动作，造成不必要的供电中断和生产损失；谐波还会使电气测量仪表计量不准确，产生计量误差，给用电管理部门或电力用户带来经济损失。
●使工控系统崩溃。
临近的谐波源或较高次谐波会对通信及信息处理设备产生干扰，轻则产生噪声，降低通信质量，计算机无法正常工作；重则导致信息丢失，使工控系统崩溃。
1.2 谐波治理依据的国家标准●GB/T14549-1993 《电能质量：公用电网谐波》●GB/T15543-2008 《电能质量：三相电压允许不平衡度》●GB/T12325-2008 《电能质量：供电电压允许偏差》●GB/T12326-2008 《电能质量：电压波动和闪变》●GB/T18481-2001 《电能质量：暂时过电压和瞬态过电压》●GB/T15945-2008 《电能质量：电力系统频率允许偏差》●GB7625.1-1998 《低压电气电子产品发出的谐波电流限值》●GB/T15576-1995 《低压无功功率静态补偿装置总技术条件》2 有源电力滤波装置2.1 型号说明2.2 工作原理ANAPF系列有源电力滤波装置，以并联方式接入电网，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用PWM变流技术，从变流器中产生一个和当前谐波分量和无功分量对应的反向分量并实时注入电力系统，从而实现谐波治理和无功补偿。
《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谐波污染问题日益严重。
并联有源电力滤波器（Active Power Filter，简称APF）作为一种有效的谐波治理手段，受到了广泛关注。
本文旨在研究并联有源电力滤波器的实用关键技术，以提高其在实际应用中的性能和效果。
二、并联有源电力滤波器基本原理并联有源电力滤波器是一种通过实时检测电网中的谐波电流，并产生相反的补偿电流来消除谐波的装置。
其基本原理包括谐波检测、指令电流运算、功率电路控制以及能量转换等环节。
APF 能够快速、准确地跟踪和消除电网中的谐波，从而提高电能质量。
三、实用关键技术研究1. 谐波检测技术谐波检测是APF的核心技术之一。
有效的谐波检测技术能够实时、准确地检测电网中的谐波电流，为指令电流运算提供可靠的数据。
目前，常用的谐波检测方法包括基于瞬时无功功率理论的检测方法和基于神经网络的检测方法等。
这些方法具有高精度、高动态响应等特点，能够满足不同应用场景的需求。
2. 指令电流运算技术指令电流运算是指根据谐波检测结果，计算出APF需要产生的补偿电流。
该技术要求运算速度快、精度高，以适应电网中谐波的快速变化。
目前，常用的指令电流运算方法包括基于瞬时值比较的运算方法和基于数字信号处理器的运算方法等。
这些方法能够快速、准确地计算出补偿电流，为APF的实时控制提供支持。
3. 功率电路控制技术功率电路控制技术是APF实现补偿电流的关键技术。
该技术要求控制精度高、响应速度快，以实现对电网中谐波的快速、准确补偿。
目前，常用的功率电路控制方法包括基于PWM控制的控制方法和基于现代控制理论的控制方法等。
这些方法能够实现对APF的精确控制，提高其在实际应用中的性能和效果。
4. 能量转换技术能量转换技术是APF实现谐波治理的重要环节。
APF通过能量转换技术将直流侧的能量转换为交流侧的补偿电流，实现对电网中谐波的治理。
有源电力滤波器APF有源电力滤波器（Active Power Filter，APF）是一种用于电力系统中减少谐波和改善电能质量的装置。
在现代电力系统中，各种非线性负载增多，因此在电网中产生的谐波问题越来越受到重视，而APF就是解决谐波问题的一种主要装置。
一、APF的基本原理APF的基本原理是通过电子元件来主动干预电路中的电流或电压波形，以实现对谐波的滤波或电能质量的控制。
APF一般由电源、触发电路、控制电路、功率电子器件和补偿电路等部分组成。
其中，电源为APF提供工作所需的电压和电流；触发电路控制功率电子器件的通断，实现电流的可控性；控制电路用于控制功率电子器件的工作状态，以实现对电路中负载的控制；功率电子器件是实现APF控制的重要部件之一，一般采用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）等器件；补偿电路则用于将控制后的电流注入到电路中，以实现对谐波的消除。
二、APF的应用场景APF的应用场景主要涉及非线性负载引起的谐波问题，如变频器、逆变器、电力电子器件等。
这些设备本身具有非线性特性，使得其负载不仅产生基波电流，还会产生谐波电流。
而这些谐波电流会影响到电力系统的稳定性和安全性，所以需要引入APF来进行谐波的消除。
除了对谐波进行消除外，APF还可用于改善电能质量。
例如，APF可用于控制电压波形，减少电网中的电压闪变和电压波动等，进而提高用电质量。
三、APF的类型根据使用的功率电子器件不同，APF可分为基于IGBT和基于MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的两种类型。
基于IGBT的APF具有输出功率大、控制精度高等优点，适合用于中、高功率场合。
而基于MOS管的APF体积较小，自损耗小，适合用于低功率场合。
四、APF的优缺点APF的优点主要包括：控制精度高，能够有效地消除谐波；具有较好的响应速度和稳定性；能够全力补偿电路中的谐波电流，提高电能质量；适应性强，可以应用于各种类型的电力系统。
有源电力滤波器有源电力滤波器（APF：Active power filter）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，之所以称为有源，是相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵销负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
1、概述2、理论基础3、工作原理4、标准5、三电平▪技术优势▪滤波器▪基本应用▪主要应用场合▪其他▪优势6、性能说明7、配件选型1、概述三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要APF；APF有并联型和串联型两种，前者用的多；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。
2、理论基础有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高！实际应用安全系数很低，国际普遍做法是以变压器升压，来保证可靠性，国家相关部门也要求以变压器升压的形式和有源滤波器结合，治理高压谐波！3、工作原理Satons有源电力滤波器通过电流互感器检测负载电流，并通过内部DSP计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM信号发送给内部IGBT,控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流注入到电网中，达到滤波的目的。
指令电流检测电路的功能主要是从负载电流中分离出谐波电流分量和基波无功电流，然后将其反极性作用后发生补偿电流的指令信号。
电流跟踪控制电路的功能是根据主电路产生的补偿电流，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。
这样电源电流中只含有基波的有功分量，从而达到消除谐波与进行无功补偿的目的。
根据同样的原理，电力有源滤波器还能对不对称三相电路的负序电流分量进行补偿。
有源电力滤波器的主电路一般由PWM逆变器构成。
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 67【关键词】有源电力滤波器 谐波治理 补偿1 谐波治理基础1.1 谐波的危害在系统中日益广泛采用的电力电子装置可灵活方便地变换电路形态，为用户提供高效使用电能的手段。
但是也使得电网的谐波污染问题日趋严重，影响供电质量。
目前谐波与电磁干扰、功率因数降低已并列为电力系统的三大公害，电力污染日益严重，电力设备只有在有源电力滤波器APF 应用实例文/燕哲清洁的、接近正弦波形的电压和电流下运行才能达到额定的效率。
低品质的电力供应不仅会增加线路损耗、接触损耗、发热损耗等电能浪费，还造成电机过热、绝缘老化、干扰设备运行、损害设备部件、缩短设备寿命等问题，甚至引起闪络和火灾等安全事故。
近几十年来，各种电力电子装置的迅速普及使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。
谐波对公用电网和其它系统的危害大致有以下几个方面：（1）谐波使公用电网中的元件产生了附加的谐波损耗，降低了发电、输电及用电设备的使用效率，大量的3次谐波流过中线时还会使线路过热甚至发生火灾；（2）谐波影响各种电气设备的正常工作。
谐波对电机的影响除引起附加损耗外，还会产生机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热。
谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以至损坏，对于补偿用电力（3）通过实验测试和计算机仿真等手段，对以数字样品为核心的三维CAD 建模方法进行研究，通过3D 打印技术制造的模型和产品。
研究表明新的焊接设备具有便于器件集中管理，不易丢失，安全性高，携带方便等优点，有广泛的应用价值。
（通讯作者：姜淑凤）参考文献[1]苏波,王卿.电子制作中的焊接技术应用研究[J].化工设计通讯,2017,43(11):278.[2]黄志欣.家电维修中焊接技术的应用研究[J].科技与创新,2016(15):160.[3]刘美华,王坚.一种节能耐用型电烙铁的改进设计[J].电子世界,2016(16):177.[4]Soosung Kim,Kihwan Kim,JungwonLee,Jinhyun Koh,Arkady Serikov. Design and Fabrication of RemoteWelding Equipment in a Hot-Cell[J].Science and Technology of Nuclear Installations,2013,2013.[5]T i e n D u o n g N g u y e n.S t u d y a n dFabrication of Virtual TIG Welding Equipment[J].Applied Mechanics and Materials,2016,4225(842).[6]徐龙,王柱,刘爱明等.基于激光扫描的逆向工程在检验检测中的应用[J].制造业自动化,2014,36(11):36-37.[7]孙文涛,董斌.产品设计中逆向工程技术应用研究[J].包装工程,2014,35(12):80-83.[8]张倩,吴凤林.逆向工程在产品设计中的实践研究[J].制造业自动化,2014,36(06):83-85.[9]刘丹,钱应平,易国锋等.逆向工程中点云处理及拟合新方法的研究[J].机械设计与制造,2015(03):55-57.[10]M I A N S H ,M A N N A M ,A L A H M A R IA.Accuracy of a Reverse Engineered M o u l d U s i n g C o n t a c t a n d N o n -contact MeasurementTechniques[J].I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f computer Integrate Manufacturi ng,2015,28(05):419-436.[11]周小东,成思源，杨雪荣.面向创新设计的逆向工程技术研究[J].机床与液压,2015,43(19):25-28.[12]邓佳文,张政，厉丹彤等．基于逆向工程与快速原型的三维模型重构[J].塑料工业,2015,43(05):35-38.通讯作者简介姜淑凤（1979-），女，黑龙江省齐齐哈尔市人。
谐波滤除器Harmonic filter谐波和无功的产生和危害Occurrence and harm of harmonics and reactive power现代工业和家电业的技术发展，使得电力电子设备被广泛使用，电力电子设备中大量使用了半导体开关器件，这些器件只允许电流在整个周期的某一部分导通，从而使用户端电网侧电流不连续，造成电流波形的失真。
另外对于三相四线制系统，如果三相负荷不平衡，会造成三相电流的不对称。
Nowadays the power and electronic equipment are widely used, these equipments adopted many semi-conductive components, which allow some section of a full current wave only, and result in discontinuous current, namely current distortion. Also for the 3-phase 4-wire system, if the three-phase load is unbalanced, it will lead to asymmetrical current.根据傅里叶(Fourier) 定理，任何周期函数可以分解为一个直流量和一系列正弦量(频率为原始周期函数频率的整数倍) 的和，频率等于是原始周期函数的正弦量称为基波，频率等于基波频率“n”倍的正弦量波形称为“n”次谐波。
可见纯正弦化的电流波形不含谐波电流成分，而前述的失真的电流波形则含有谐波电流成分。
According to Fourier theorem, any periodical function can be decomposed as DC content and the sum of series of sinusoidal contents (its freq is integer multiple of original periodical function), the sinusoidal wave with freq same as original periodical function is basic wave, “n” times of the freq of basic wave is N power harmonic, consequently pure sinusoidal current wave does not contain harmonics, distorted current has harmonic contents.下图为典型变频器的输入侧电流波形及傅里The following figure is a typical case current wave of input side in inverter and Fourier未滤波的线电源%基波值Basic wave value of unfiltered line power source未滤波的线电源Unfiltered line power source一般通过波形的“总谐波畸变率简称THD) ”来定义波形的失真程度和谐波含量：Generally total harmonic distortion rate (abbreviation: THD) is defined as distortion degree and harmonic contents.其中U1为基波的有效值，Un为“n”次谐波的有效值。
