隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和成熟，電力系統(tǒng)中的大型功率電子裝置日益增多，在提高工業(yè)自動化水平和效益的同時，由于是各種使用傳統(tǒng)相控整流技術(shù)的大容量非線性負荷，在運行過程中所產(chǎn)生的高諧波和低功率因數(shù)的運行狀態(tài)，嚴重危害著電力系統(tǒng)的安全和電網(wǎng)供電質(zhì)量。

　　傳統(tǒng)的諧波抑制和無功補償?shù)姆椒ㄊ菍㈦娏o源濾波器與需補償?shù)姆蔷€性負載并聯(lián),為諧波提供一個低阻通路的同時也提供負載所需的無功功率。無源濾波器（PF）具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，技術(shù)成熟以及成本低等優(yōu)點。同時，它的缺點也很明顯[1]: 1）它的補償特性受電網(wǎng)及負載影響較大，其濾波效果依賴于電網(wǎng)和負載的參數(shù)，濾波特性較差；2）給電網(wǎng)帶來一定隱患，可能發(fā)生電網(wǎng)與濾波器間的串、并聯(lián)諧振；3）只能補償固定的無功功率,對變化的無功功率不能進行的補償，不能對諧波和無功實現(xiàn)動態(tài)補償；4）所需儲能元件的體積大。有源濾波器（APF, AcTIve Power Filter）則有效的解決了無源濾波器的缺點。有源濾波器的補償特性受電網(wǎng)及負載影響很小，不但避免了與電網(wǎng)發(fā)生串、并聯(lián)諧振的危險，同時還可抑制串并聯(lián)諧振的發(fā)生；實現(xiàn)了動態(tài)補償，可以對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功功率進行迅速的動態(tài)跟蹤補償；可以同時對諧波和無功進行補償，且補償無功的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)，既可對一個諧波和無功源單獨補償，也可對多個諧波和無功源進行綜合補償；有源濾波器補償無功功率時不需儲能元件，補償諧波時所需儲能元件容量不大。

　　本文在介紹有源濾波器的基本原理和結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，介紹了有源濾波器拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀及其運用，zui后展望了有源濾波器的發(fā)展前景。

　　2 有源濾波器的原理及其結(jié)構(gòu)

　　有源濾波器是由一組開關(guān)器件和無源儲能元件如電感和電容組成，其系統(tǒng)主要由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩大部分組成。有源濾波器結(jié)構(gòu)如圖1。設(shè)負載電流 的高次諧波含量為 。它的基本工作原理是：檢測補償對象的電流（或電壓），經(jīng)過指令運算電路得到補償電流的指令信號。該信號經(jīng)控制器由補償電流發(fā)生電路獲得，補償電流 與負載中的諧波電流 抵消，使電網(wǎng)的電流恢復(fù)為純正弦波形；同時，有源濾波器發(fā)出基波無功電流，進行無功補償。

 

3 有源濾波器的拓撲結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用

根據(jù)電力有源濾波器接入電網(wǎng)的方式，可將其系統(tǒng)構(gòu)成分為三大類，即并聯(lián)型[2-4]，串聯(lián)型[5,6]和混合型。

3.1 并聯(lián)型有源濾波器

一般情況下，并聯(lián)型有源濾波器有三種使用方式，單獨使用方式、與PF混合使用方式以及注入電流方式。