● 实现了动态治理，能够迅速响应谐波的频率和大小发生的变化；
● 具备多种补偿功能，可以对无功功率和负序进行补偿；
● 谐波补偿特性不受电网频率变化的影响。
随着大功率快速自关断器件的不断发展，谐波检测方法的不断完善，以及微机控制技术和数字信号处理技术的不断进步，有源滤波技术已得到了极大的发展，成为提高电能质量的最有效的工具。
3 有源电力滤波器的研究热点和发展
早在1971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，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，未能在工业中实用。1976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。从原理上看，pwm变流器是一种理想的补偿电流发生电路，但是由于当时电力电子技术的发展水平还不高，全控型器件功率小、频率低，因而有源电力滤波器仍局限于实验研究。
1983年，日本长冈科技大学的akagi h 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。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到了长足的进步。这些都极大地促进了有源电力滤波技术的发展，使有源电力滤波器真正进入了工业实用阶段。
作为改善供电质量的一项关键技术，目前有源电力滤波器在美国、日本等发达工业国家已广泛用于国民经济的各个生产部门，并且谐波补偿的次数逐步提高（典型值达25次），单机装置的容量也逐步提高（apf的最大容量可达50mva），其应用领域正从补偿用户自身的谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。以日本为例，自1982年世界上第一台gto有源滤波装置问世以来，日本已有200多台有源电力滤波器投入运行，最大的一台容量达到20mva。作为世界上电力电子技术最发达的国家，有源电力滤波器在日本已经到了普及应用阶段。
我国在有源电力滤波器的应用研究方面，继日本、美国、德国等之后，得到学术界和企业界的充分重视，并投入了大量的人力和物力，但和电子工业发达的国家相比有一定的差距。到目前为止，我国也有几台类似产品投入工业试运行，如华北电力试验研究所、冶金部自动化研究院和北京供电公司联合开发、研究的有源高次谐波抑制装置于1992年在北京木材厂中心变电站投入工业运行，该装置采用了三个单相全控桥逆变器（功率开关为gtr），用于低压电网单个谐波源的谐波补偿，该套装置容量不是很大，且补偿效果主要体现在几个特定次数的谐波（5、7、11、13次）上，同时调制载波的频率（3.3khz）不太高，谐波跟踪、补偿效果并不是十分理想；华南理工大学研制了混合型有源电力滤波器用于牵引变电站的谐波治理，该装置在减小滤波器有源部分容量和技术实现上做了大量的工作，也取得了相当的成果，但依然有一些技术需进一步研究并加以完善和改进，如其滤波效果和隔离基波电压的无源网络阻抗在设计上存在一定困难，无源网络的阻抗大，则有源部分的容量小但系统滤波效果将降低，无源网络的阻抗小，则滤波效果好但有源部分的容量也将随之增大；西安交通大学提出了四重化变流器作为大容量有源电力滤波器主电路的方法，该方法有效地解决了大容量和开关频率的矛盾，但相对而言成本较高，在一些具体实现技术上也尚在进一步研究之中。
总的来讲，目前我国有源电力滤波技术的工业应用，仍处于试验和攻坚阶段，特别是在既治理谐波又补偿无功功率的hapf系统方面，还有许多基础理论与技术有待于深入研究。
有源滤波器一般由三大部分组成：检测电路、控制电路和功率变换电路。因此，有源滤波器的研究主要是围绕这三个方面而展开的。国外以日本和美国为代表，有源滤波器的研究已进入实用化阶段，但在理论和应用两方面还存在许多问题，需进一步研究和解决。
3.1 apf的拓扑结构研究
apf在工程应用中，首先需要考虑的是成本和技术上的可行性，这主要由补偿电流发生电路中的功率开关器件可选型号和价格来决定。所以，围绕apf如何适应大容量、高电压、低成本和多功能的要求，人们提出了各种有源滤波器的拓扑结构来适应不同场合工程应用的需要。
根据有源滤波器和电网的连接方式，apf可以分为并联型和串联型两大类。1986年akagi h.提出了并联型apf单独使用方式，它是最早期的有源滤波装置，如图1所示。
图1 单独使用的并联型apf
这种方式的主电路结构简单，但由于逆变器直接承受基波电压，所以其成本高且不适合高电压系统的补偿。为降低成本、减小逆变器的容量和适应高电压的要求，人们利用pf的成本低的优点，提出了各种apf与pf混合使用方式。1987年takeda m.等人提出用并联型apf和并联 pf相结合的混合型apf，如图2所示。
本文关键字：滤波器 变频电源，变频技术 - 变频电源
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