安科瑞 师晴晴

在电工技术工程领域中，将谐波定义为：高于50Hz的电流或电压成分。一般情况下，电力系统能为其用户提供恒定工频(50Hz) 的正弦波电压，但有时也会出现高于50Hz的电流或电压成分，即谐波。谐波可分为整数次谐波和分数谐波。

1.概述

有源电力滤波器（Active Power Filter，简称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。

有源滤波器之所以称为有源，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。

2.导致电力谐波出现的因素

电力谐波出现的原因很多，这里主要介绍两种：

(1) 可控硅整流器、变压器等非线性电流电压类器械导致谐波的出现，是形成电力谐波的主要原因，这种负荷主要来自发电机、输配电系统以及用电设备。(2) 中顿炉、变频器设备等逆变负荷，这将有可能形成整数次谐波和分数谐波两种形式的谐波。

发电机是产生谐波的一个来源，因为在发电机设备中的三相励磁绕组并非是严格的对称，因此磁极磁场也并不会严格按照正弦分布，导致出现谐波，想解决由此形成的谐波，就需要使发电机始终保持输出具有基波频率的正弦电压。输配电系统也是谐波的主要来源之一，因为电力变压器当中的铁芯具有非线性特性，再加上在其设计中的问题，使电力变压器成为输配电系统中形成谐波的直接主要的设备。在变频装置中，会出现两种形式的谐波，其形成因素的分析是非常复杂的，变频装置中设备的功率很大，形成的谐波也会随着变频的增加而增多。在现今的供电系统中，一些具有调压整流装置的家用电器如洗衣机、电视机、灯具、空调等，在使用过程中会出现偏大的谐波振幅，这些家用电器成为供电系统中谐波产生的重要来源。产生谐波的负荷是谐波产生的直接原因，电网的短路容量、内部组织以及电网中其余来源的负荷是谐波产生的间接原因，但也不可忽视。就目前情况来看，非线性用电设备容量增幅较大，因此，我国电力领域专业人士需要加大对谐波监督和治理工作的研究。

随着快速、大功率电力电子开关器件的研制成功，基于瞬时无功理论的瞬时空间矢量法的提出，以及微机控制技术和数字信号处理技术的不断发展，有源电力滤波技术也得到了快速发展。

目前有源电力滤波器在日美工业发达国家已经得到了高度的重视和广泛的应用，我国还处在研究试用阶段，而且成本相对较高。但随着大功率电力电子技术和控制技术的不断发展，APF的成本不断降低，加上其滤波效果良好，在我国必将有广阔的应用前景。

应用场所

a）商业中心

b）数据中心

c）变频行业

d）光伏行业

e）港口/油田

f )化工/冶炼

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