有源滤波技术现状及其发展
有源电力滤波技术的国内外现状分析及其改进措施
有源电力滤波技术的现状分析及其改进方法摘要：随着非线性负荷广泛使用，电能质量在不断下降。
而有源电力滤波技术是解决该问题的有效手段。
本文首先介绍有源电力滤波器（APF：Active power filter）的组成和分类，然后论述有源电力滤波器的两个关键性技术，最后对它的发展前景进行分析。
关键词：有源滤波技术、电流谐波、电流控制方法正文：随着电力电子技术不断发展，电网中增加了大量的非线性负载，特别是大容量变流设备的使用，导致大量谐波注入电网，使得电网电压和电流波形发生畸变，电能质量日益下降，电网谐波已成为电网一大公害。
随着电力电子技术及控制技术的不断发展，大功率可关断器件（GTR、GTO、IGBT等）不断使用，以及对非正弦情况下无功功率理论研究深入，使得APF开始在民用设备上使用，且单机装置的容量逐步提高，其应用领域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。
APF的组成及分类１．组成最基本的并联型APF系统主要由两大部分组成——指令电流检测电路与补偿电流发生电路（由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三部分构成）。
２．分类从不同角度出发，APF具有不同的分类标准。
１）根据应用场合不同，APF可以分为有源直流滤波器和有源交流滤波器两大类。
前者主要用来消除高压直流系统中换流器直流侧的电流、电压谐波；后者则应用于交流电力系统。
２）根据逆变器直流侧储能元件不同，ＡＰＦ又分为电流型和电压型。
电压型ＡＰＦ效率高，投资少，可任意并联扩容，易于单机小型化，经济性优，适用于电网谐波补偿，因此目前实用装置九成以上是电压型。
３）根据ＡＰＦ与电网连接方式不同，ＡＰＦ可以分为并联型、串联型、混合型和串－并联型。
目前并联ＡＰＦ在技术上已经成熟，它是当前应用最广泛的ＡＰＦ拓扑结构。
串联型ＡＰＦ与并联型ＡＰＦ相比前者损耗大，且各种保护电路也复杂。
因此，很少研究单独使用的串联型ＡＰＦ，而大多数将它作为混合型ＡＰＦ的一部分予以研究。
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述1969 年，Bird 和Marsh 等人提出通过向电网注入三次谐波电流来减少电流中的谐波成分，从而改善电流波形的思想，这就是有源电力滤波技术的萌芽[11]。
1971 年，日本的H.Sasaki 和T.Machida 提出有源电力滤波器技术，首次完整地描述了有源电力滤波器的基本原理：通过产生与负载谐波和无功电流大小相等方向相反的补偿电流，来抵消负载谐波和无功电流，从而达到净化电网的目的。
但是由于当时电力电子技术的发展水平不高，全控型器件功率小、频率低，采用线性放大器产生补偿电流，损耗大、成本高，因而有源电力滤波器仅局限于实验研究，未能在工业中应用。
1976 年，L.Gyugyi 等人提出用大功率晶体管构成PWM 逆变器控制APF 来抑制谐波，引起了普遍关注，确立了有源电力滤波器的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个理想的电流发生器，并讨论了实现方法和相应的控制原理，奠定了有源电力滤波器的基础。
80 年代以来，随着大中功率全控型半导体器件的成熟和脉宽调制(Pulse Width Modulation PWM)控制技术的进步，对有源电力滤波器的研究逐渐活跃起来。
这一时期的一个重大突破是，1983 年H.Akagi 等人提出了“三相电路瞬时无功功率理论”[12]，以该理论为基础的谐波和无功电流检测方法在有源电力滤波器中得到了成功的应用，极大地促进了有源电力滤波器的发展。
随着电力电子技术的发展，特别是高功率大电流的半导体器件及可关断晶闸管(GTO)的发展以及瞬时无功功率理论提出的发展，国内外对谐波问题的研究也不断有新的进展，近年来，国际上有关有害电流检测和抑制技术的研究更是十分活跃，每年都有量的论文发表。
这一方面说明了这一研究的重要性，另一方面也预示着这一领域的研究有望取得重大突破。
国外对有源电力滤波装置的开发研究工作始于20 世纪90 年代初期，到现在已进入实用化阶段。
有源滤波技术综述
来抑 制 谐 波 的主 要措 施 ， 它能有 效检 测 出 负荷 电流 中 的谐 图 １ ＡＰＦ原 理 图 波 分量 ， 并 控 制 电力 电子 器件 产 生 与之 大小 相 等 方向相 反 有源 滤波 器具 有 响应 速度 快 、控 制灵 活 占地 面积 小 、 的谐 波 电流 ， 二者相 互 抵消 达到 滤 波 的 目的。ＡＰ Ｆ的应 用 施 工 维 护 方便 等优 点 ， 具 体 特 点如 下 ： ① 能够 实 现 动 态补 偿 。 可 实 时跟踪 系统 中的谐 波含量 ， 并 对其 进行 补偿 ， 响应 大 大提 高 了配 电网供 电可靠 性及 电能质量 。
（ 上接第 ３ ２ ３页 ）
锌 扁钢 与地 网连 接 ， 埋 至 水泥地 基 以下 ， 上 面用 水泥 抹平 。 通 流 能力应 大干 ２ ０ Ｋ Ａ 的直 流 防雷器 。 ２ ． ９ 变压 器 地 网和 机 房地 网及 铁塔 地 网 沿 机房 散 水 防 雷模 块 引接 线和 接地 线 ， 必须通 过接 线端 子 或铜 鼻 点 以外 ， 做 环形地 网 ， 挖沟 深度 ８ ０ ｃ ｍ， 垂 直 接 地 极 长 度 连 接牢 固 ， 防 止 雷 电流 通过 时 产生 的线 芯 收缩造 成连 接 松 铜 鼻和 缆芯连 接 时 ， 应 使 用液压 钳 紧固或浸 锡 处理 。 使 ２ ． ５ ｍ， 用４ ＊ ４ ０热 镀锌 扁钢连 接 。在 变压 器 旁边做 环 形 地 动 。 引接线 长度 应 小于 ０ ． ５ ｍ， 防 雷模 块 网。 并 将机 房地 网 与铁塔 地 网 、 变压器 地 网连 接（ 变压 器 地 用 模块 式 防 雷模块 时 ， 接 地线 的长 度应 小于 １ ｍ。 使 用箱 式防 雷模块 时 ， 引接 线和 网与机 房地 网 小于 ３ ０ ｍ时） ， 形成联 合 接地 。 ｍ。 具 体作 法 ：用 热 镀锌 角 钢 ５ ０ ｍｍ ×５ ０ ｍｍ ×５ ｍｍ 每 接 地 线长度 均应 小于 １ 引接 线 和 地 线应 布 放 整齐 ， 在 机 架应 绑 扎 固 定 ， 走 线 根长 ２ ． ５ ｍ， 间隔 ５ ｍ， 从 地面挖下 ０ ． ８ ｍ， 把２ ． ５ ｍ 角 钢 用 注 意不 盘绕 。 铁 锤 铡下 地 里 ，用 ４ ｍｍＸ ４ ０ ｍｍ 热 镀锌 扁钢 把 ４个 角 的 应 短 直 ， ３ 结束 语 角 钢 进行 焊 接 ，用 ４ ｍｍＸ ４ ０ ｍｍ 热镀 锌 扁 钢 引入 到 基 站 笔 者通 过回顾几 年移动 基站 防雷整 改运 营实践 ，从 控 电源防 雷箱 处。 安 全 引导 雷 电流 入地 网、 进 行等 电位连 接 、 避 免 ２ ． １ ０ 电源 防 雷箱 和 直 流防 雷器 选 择 平 原 站在 交 流 制 雷 击点 、 地 电位反 击、 防护 电源 浪涌 冲击、 防 护通信 线及信 号线 的浪 引入 线 一级 处加 装 ８ ０ ｌ ＜ Ａ 防雷箱 或 防雷模 块 。高 山站交 流 引 入线 一级 处 加 装 １ ２ Ｏ Ｋ Ａ 防 雷箱 或 防 雷模 块 ， 注 意 事项 ： 涌 冲击等 方面进行 了综 合防护 ，可 适用于 不 同环境 下 的通 在 河北省 几个地 市移 动基 站改造应 用 ， 并 取得 良好 严 禁 将 Ｃ级 ４ ０ Ｋ Ａ 的 模 块 型 防 雷器 进 行 并 联 组 合 作 为 信基 站 ， 运 营效果 ， 对基站防雷工程防雷改造 工程 有一定 的参考价 值。 ８ Ｏ Ｋ Ａ或 １ ２ ０ Ｋ Ａ的 Ｓ Ｐ Ｄ使 用。 用 大于 １ ６平 方多股 铜线 就近 与地 网连 接 ，防 雷箱 或 防 雷模块 安 装 在 了总 接地 母排 旁 边 ， 采用 的 是 凯文接 线 方 ［ ２ １ 颜松 毅 ， 马路 金 ， 刘祖 建． 防雷检 测接地 电阻 分析 ［ Ｊ 】 ． 价值工 式， 这样 地 线 引 线 最 短 ， 残压 最 低 ， 雷 电流 入 地 通 道 最 合 程 ， ２ ０ １ １ （ １ ８ ） ． 理， 保护效 果 最好 。 ｆ ３ 】 徐航航． 配 电 网线 路 防 雷 系 统 的 保 护 研 究 【 Ｊ 】 ． 价 值工程 ， ２ ０ １ １ 在开 关 电源直 流输 出处未 设 置直 流防 雷模 块 的 ， 安 装 （ ２ １ ） ．
有源电力滤波器的发展趋势
有源电力滤波器的发展趋势传统无源滤波器为T治理电网中的谐波，目前工业应用而言，无源电力滤波器(Passive Power Filter, PPF)以其投资少，效率高，结构简单，运行可靠，维护方便等优点而在众多领域得到了广泛使用。
但其也有诸多的缺点:滤波特性易受电力系统参数的影响，特别是在高压系统中，滤波器失谐状态下，难以满足治理要求;易与系统发生谐振，导致谐波放大，引起无源滤波器过载，甚至烧毁，危及电网安全;单独的无源电力滤波器难以避免无功倒送.此外无源滤波器中的电感、电容消耗大量有效材料，体积大，占地多。
有源电力滤波器由于传统无源滤波器存在固有缺陷，有源电力滤波器(Active Power Filter, APF )的概念于1971年由H. Sasaki和T. Machida提出[Wl，通过向电网注入反方向谐波电流来减少电源电流中的谐波成分，从而改善电源电流波形的新方法. 1976年，LGyugyi和ECStyaula 提出了用PWM逆变器构成的有源电力滤波器[[12]s 1983年，赤木泰文等人提出的“三相电路瞬时无功功率理论”[13〕极大的推动了有源电力滤器的发展.90年代后，并伴随着新型电力半导体器件的出现，脉宽调制技术及高速数字信号处理器的发展，日本、美国、德国等工业发达国家有源电力滤波器已得到了高度重视和日益广泛的应用.目前许多国际著名公司均开发了相关APF产品，如ABB, TOSHIBA, SIEMENS等，其中较多的单台容量为数百千瓦的并联APF.我国在有源电力滤波器方面的研究起步较晚，直到1989年才见到这方面研究的文章，1993年才见到试验性的工业应用实验.21世纪初，研究单位主要集中在一些高等院校和少数研究机构，并取得了一定的科研成果[ia-is].近年来伴随着我国经济高速发展，谐波治理需求越来越迫切。
国内部分厂商已经能开发出商用的APF产品:如西安赛博，北京开元，上海追日，深圳盛弘，鞍山荣信等，并应用于实际工业现场，取得了良好的经济效益。
有源电力滤波器的发展
电力电子技术在电力系统中的应用期末报告学生：学院：学号：任课教师：有源电力滤波器的发展古毓霞（四川大学电气信息学院，1043031468）摘要：对有源电力滤波器的基本原理和控制方法进行了详细的介绍、对有源电力滤波器的发展过程和研究现状进行了综述，以及展望了有源电力滤波器的发展前景。
关键词：有源电力滤波器谐波发展The Development of Active Power FilterGu Yu-xia(Sichuan university institute of electrical information , 1043031468) Abstract:Basic principle and control method for active power filter has carried on the detailed introduction,The development of active power filter process and research status are reviewed, And introduces the prospects for the development of active power filter.Key words:Active power filter; harmonic wave; Development0 引言由于电力电子技术的非线性设备和装置在电力系统中的应用日益广泛,使得谐波危害日益严重。
为了保证电力系统的安全运行,必须对谐波污染进行治理,以改善电能质量。
就当前的工业现实而言,抑制谐波的基本手段是装设各类滤波补偿装置。
无源滤波器的结构简单,经济性好,但易受电网阻抗和运行状态影响与系统发生谐振,且仅能补偿固定频率的谐波。
而有源滤波器则可以解决这些问题。
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。
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述
有源电力滤波器的发展历史和研究现状概述有源电力滤波器是一种能够有效消除电力系统中的谐波和其他电力质量问题的装置。
它由电源，控制器和滤波电路组成。
在过去几十年里，有源电力滤波器在电力系统领域得到了广泛应用，并且在研究和发展方面也取得了重要的进展。
有源电力滤波器的发展历史可以追溯到20世纪70年代。
在那个时期，电力系统中出现了严重的谐波污染问题，导致电力质量下降和设备故障增加。
为了解决这些问题，人们开始研究和设计有源电力滤波器。
最早的有源电力滤波器主要基于传统的工频变频器技术，但由于技术限制和成本高昂，应用范围有限。
随着半导体技术的发展和电力电子器件的性能提高，20世纪80年代和90年代，有源电力滤波器得到了进一步的发展。
主要涉及两个方面的研究。
首先，控制方法的研究，包括谐波检测、抑制和振荡控制方法的改进，以及滤波器的模型和控制策略的优化。
其次，电力电子器件的研究，包括功率半导体器件（如IGBT、MOSFET等）的性能改进和新型器件（如多电平逆变器等）的研究和应用。
进入21世纪以后，有源电力滤波器的研究重点从谐波滤波扩展到了更广泛的电力质量问题。
除了谐波，电力系统中还存在着电压暂降、电压闪变、电压畸变等问题，这些问题也对电力系统的稳定性和正常运行造成了影响。
因此，研究者开始将有源电力滤波器应用于解决这些电力质量问题，并且取得了一定的成果。
例如，针对电压暂降问题，有源电力滤波器可以通过控制输出电流来保持电压的稳定性；针对电压闪变问题，有源电力滤波器可以通过快速响应的控制技术来消除电压波动。
此外，还有一些新的研究方向，如无线电力传输和分布式能源系统中的有源电力滤波器等。
总的来说，有源电力滤波器在过去几十年里取得了很大的发展，从最初的谐波滤波到更广泛的电力质量问题的解决方案。
然而，仍然存在一些挑战，如成本问题、控制方法和技术等。
因此，未来的研究工作还需要进一步提高滤波器性能、降低成本，并将其应用于更广泛的电力系统中。
有源电力滤波器的现状分析及改进方法
有源电力滤波器的现状分析及改进方法作者：张炜李艳来源：《电子技术与软件工程》2015年第24期摘要随着非线性负载的广泛应用，电能质量也在不断下降。
有源电力滤波器技术是解决这一问题的有效手段。
本文介绍了有源滤波器（APF：Active power filter）的组成和分类，并对有源滤波器的关键技术进行了讨论。
【关键词】有源滤波技术电流谐波电流控制方法随着电力电子技术的发展，大量的非线性负载被添加到网络中，特别是大容量变流设备的应用，使得电网电压和电流波形畸变、电网电压和电流波形畸变、电网谐波已成为主要的公共危害。
随着电力电子技术和控制技术的发展，GTR（GTO，IGBT，等等），以及在非正弦条件下的无功功率理论，使有源滤波器开始用于民用设备，且单元的容量是逐步提高，其应用领域是从用户自身的谐波补偿，向提高供电质量方向发展。
1 有源滤波器的组成及分类1.1 组成最基本的并联型有源电力滤波器系统由两部分组成：指令电流检测电路和补偿电流（电流跟踪控制电路，驱动电路和主电路三部分）。
1.2 分类从不同角度看，有源滤波器具有不同的分类标准。
（1）根据应用情况，有源滤波器可以分为两类：有源直流滤波器和有源滤波器。
前者主要用于消除在直流侧的电流和电压的谐波，后者在交流电源系统中使用。
（2）根据逆变器直流侧储能元件，电流型和电压型是有源电力滤波器两种分类。
电压型有源滤波器具有效率高、投资低、可以任意的平行扩展等优点，适用于电力网谐波补偿。
因此，大部分都是电压型。
（3）串联型并联型这几种不同的方式。
目前，并联型APF在技术上是成熟的，它是最广泛使用的有源电力滤波器的拓扑结构。
串联型有源电力滤波器和并联型有源电力滤波器比损耗大很多，保护电路也很复杂。
因此，一些研究已经使用了串联有源滤波器，它只是混合有源滤波器的一部分。
串联和并联型有源滤波器结合了串联型和并联型有源电力滤波器的优点，可以解决电能质量问题，因此被称为通用型或统一电能质量调节器（UPQC）。
有源EMI滤波器研究现状综述
有源EMI滤波器研究现状综述福州大学电气工程与自动化学院的研究人员陈晓威、董纪清，在2017年第2期《电气技术》杂志上撰文指出，由于开关功率变换器朝着小型化、高频化、高功率密度化的方向发展，对滤波器的体积和性能提出了更高要求，有源EMI滤波器可以有效减小滤波器的体积和重量，是符合电力电子设备发展趋势的选择。
本文介绍了有源EMI滤波器的工作原理，并对现有的有源EMI滤波技术进行了分析对比，结合具体样例，总结了各方案的优缺点，最后对有源EMI滤波器的设计难点和发展方向进行了说明。
目前有源EMI滤波器的成本和稳定性问题，是限制其推广应用的主要原因。
随着电子信息产业的发展，以及各种新型用电设备的普及，如何给这些设备提供稳定、安全高效、干净的电能变得越来越重要。
开关功率变换器由于重量小、体积轻、效率高，性能稳定等优点在电源中得到快速发展和广泛应用，但其高频开、关工作特性，会产生大量的电磁干扰（Electromagneticinterference, EMI），严重污染周围电磁环境和电源系统，这不仅会使变换电路自身的可靠性降低，而且使电网及邻近设备运行质量受到影响。
EMI滤波技术是抑制传导电磁干扰最主要也是最有效的手段之一。
目前，滤波器主要分为两类，即无源滤波器和有源滤波器。
无源滤波器大多由分立的共模电感、差模电感和Cx，Cy电容等构成，设计相对简单，技术成熟、维护方便，但为了改善低频段的滤波效果，往往需要增大电感和电容，所以体积、重量和损耗等都比较大[1]。
除此之外，无源元件的寄生参数对高频段的滤波效果也有很大影响。
有源滤波器因为采用有源消去技术，多采用半导体器件和电子电路[2]，不需要靠增大电感和电容值来提高滤波效果，因此体积和重量都比较小。
当今开关功率变换器的发展趋势正日益高频化、小型化、高功率密度化，无源滤波器的体积和重量等缺点制约了其发展，因此，有必要开展对有源滤波器的进一步研究，以满足日益对EMI滤波器的更高要求。
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有源滤波技术现状及其发展【摘要】集成电路发展至今，滤波器已经成为系统中不可或缺、很常用的一个单元。
本文首先对滤波器作一简单概述。
然后，着重对滤波器的一个分支模拟滤波器中的有源滤波器进行介绍。
特别是对有源滤波技术现状及其发展重点介绍。
Active filtering technology and its development[Abstract]IC development so far, the filter has become an integral part of the system used a single unit. Firstly, for a brief overview of the filter. Then, on the active filter in the filter is a branch of the analog filters are introduced. In particular, the introduction of active filtering technology and its development priorities.一、概述1.1 滤波器的产生和发展滤波器是一种专用的选频网络，由于真实的世界中有各种各样需要或者不需要的信息，所以它可以以某种规定的方式将输入信号根据需要变换成系统要求的输出信号，让某些频率成分的信号通过而使其它频率成分的信号受到阻塞或者衰减。
它是一种应用非常广泛的信号处理系统，在通信、航天、自动控制、传感器等领域起着重要的作用。
事实上，任何电子系统，从简单的放大器到复杂的数字信号处理(D树tal SignalProcessing)系统都需要滤波器。
由于在实际生活中，所有的模拟系统，都不可避免的要与噪声与外界干扰打交道，这样，滤波器就常被用来消除不必要的噪声以及抑制外界对自身系统的干扰等。
从20世纪20年代到20世纪60年代，滤波器的设计主要是由无源器件，如电阻、电容和电感组成。
而其中，又以无源LC梯形网络更为实用，这主要得益于它对元件的变化不太敏感。
但长期以来，低品质的电感始终限制了无源滤波器的发展。
20世纪50年代人们发现，用专门的有源电路来代替体积大且价格昂贵的电感则可以极大地减小电路的规模和成本。
与此同时，伴随着进入20世纪60年代中期，分立元件中高性能有源器件如运算放大器开始出现，极大地发展了有源滤波器的设计。
在进入20世纪70年代中期，分立的有源RC滤波器开始流行，同时，半导体技术又正在如火如荼的展开，因此人们这时又开始考虑需要将滤波器进行集成，以满足整个工业发展的需要。
随着航天航空、现代通信和控制技术的发展，系统对模块集成化的要求也越来越高。
全集成滤波器是单片集成的，与由分立有源元件构成的滤波器相比，主要有以下优点：1．集成电路是专用的，设计中都是针对性考虑并设计，所以集成后的滤波器有着分立元件设计的滤波器无可比拟的面积和功耗优势。
2．工艺的特殊性，虽然很难做到器件的绝对值稳定，但是在芯片内，元件之间的匹配可以做得很好，这样也极大地改善滤波器的性能，尤其是线性度。
3．针对工艺的绝对值不稳的特点，自动调谐电路则能够很好地克服因工艺和温度变化所带来的误差。
4．与分立无源滤波器相比，集成滤波器大大地减少了寄生电容。
这主要得益于芯片内部，各种尺寸间距的减小等。
1.2滤波器的概述针对目前所常用的滤波器的设计方法，单片集成有源滤波器的分类如图1—1所示：图1 单片集成有源滤波器的分类二、有源滤波技术的历史发展和现状七十年代初有源滤波器的基本原理和电路拓扑结构就已确定，但由于受到当时功率半导体器件水平以及控制策略的限制，有源电力滤波器的研制一直处于试验研究阶段．直到进入八十年代以来，随着新型电力半导体器件的不断发展、脉宽调制技术的不断进步以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法的提出，使有源电力滤波器得到迅速完善和发展日。
自1982年世界第一台APF(800kVA)在日本研制成功而被正式投入使用以来m，经过20多年的研究和探索，APF技术得到了长足的发展，越来越多的APF投入了运行，不论从实现功能还是运行功率上都有明显改善。
其中在日本，已投入使用的APF从50kVA到60MVA功率范围越来越宽，从谐波补偿到抑制闪变和电压调节应用功能越来越丰富．目前，有源滤波器已用在提高电能质量，解决兰相电力系统中终端电压调节、电压波动抑制、电压平衡改善以及谐波消除和无功补偿等问题上。
三、有源滤波器的分类目前投入使用的APF种类繁多，其分类方法也多种多样。
图2从不同的角度对APF进行了分类。
根据应用场合的不同，舡．F可分为有源直流滤波器和有源交流滤波器两大类．前者主要用来消除高压直流系统中换流器直流侧的电压；后者则应用于交流电力系统。
图2 有源滤波器的分类根据逆变电路的储能元件不同，有源滤波器分为电流型和电压型两种．电压型滤波装置效率高、初期投资小，可任意并联扩容，易于单机小型化，经济，适用于电网级谐波补偿。
目前实用装置90%以上为电压型，技术相对成熟。
电流型滤波装置作为非正弦电流来源来满足非线性负载的谐波电流要求，其结构简单、性能可靠，但损耗较大，不适用于大容量系统。
从与电网的连接方式看，有源滤波器可分为：并联和串联型。
图3（a）为并联型APF，他是最基本的方式。
由于并联型APF并联接入电网，相当于一个受控电流源，可消除负载引起的谐波电流，也可补偿无功和平衡三相电流。
其适用于感性电流源型负载的谐波无功补偿，优点是它只流过补偿电流和小部分基波有功电流，另外并联型APF可以并联使用以提供大的电流。
但由于APF和被补偿的谐波负载并联在电网上，须承受电网基波电压，这使其容量很大。
而构成APF主电路的PWM逆变器的容量和动态成反比，很难是APF在具有很大容量的同时还能具有良好的动态特性和较低的开关耗损。
串联APF如图3（b）所示。
它的逆变器结构主电路不需要电流控制电路，APF通过变压器串联在电网和负载之间，相当于一个受控电压源。
其主要用于消除带电容二极管整流电路等电压源型谐波源负载对系统的影响。
主要优点是能补偿电网谐波电压和三相不平衡的电压，对电压敏感性负载尤为适用。
但与并联有源滤波器相比，主要缺点是流过很高的负载电流，使得变压器额定参数上升，体积变大，耗损大；此外串联APF投切、故障后的退出及各种保护也较为复杂。
目前，并联型占了大多数。
虽然SPF能实现大容量和低耗损以及多功能。
但由于受开关器件的限制，容量增大往往有限，而且造价随之增大。
而无源滤波器结构简单，造价低廉，所以人们选择有源和无源相结合的混合型APF来减小APF的容量，提高装置的经济性．无源滤波器和串联型有源滤波器也可以混台使用，如图3(c)所示．图3(d)和(e)所示分别为并联APF和无源滤波器混合并联以及混合串鞋的使用情况。
另外为了充分发挥并联有源滤波器和串联有源滤波器各自的优点，可以将二者组合起来使用，这就是统一电能质量调节器的基本结构4T9】，如图2(f)．串联有源滤波器通过变压器接入主电路中，具有谐波隔离、电压调节以及电压闪变，不平衡的补偿等作用，其变压器容量取决于电压调节范围，容量很小．并联有源滤波器直接与主电路相连，起谐波和负序电流消除、无功电流补偿和直流母线电压调节作用．这种结构虽然功率开关较多，但开关应力较小。
容量不大．两个有源滤波器都采用电压型逆变器结构．公用直流乎波电容器，损耗低，效率高；系统输入和输出波形畸变小；电压调节动态响应时间短。
范围宽，精度高；能适用于各种用电负载，能抑制电网三相交流电压不均衡．这种电路结构的控制方式改变后可以实现统一潮流控制器和交流电网移相器的功能．对这种装置电路结构和控制方法研究是目前电力电子技术领域的一个研究热点和发展方向。
图3 有源滤波器的各种拓扑结构四、有源滤波器的检测技术有源滤波器控制的第一个环节是补偿指令的获取．这一环节将直接影响到有源滤波器的性能，因为如果不能准确地得到指令信号，电流的控制将无从谈起．计算补偿电流指令，酋先必须根据补偿目的将谐波和无功电流分量或者正序、负序及零序等分量进行分离．根据补偿目标，可以对电流进行不同的分解．例如，在补偿所有高次谐波分量以及单位功率因数的条件下，只需检测基波有功电流分量即可：如果只进行某些次谐波消除以及基波无功分量补偿，则需要分别检测出各次谐波分量以及基波无功分量．五、源滤波器的控制技术有源电力滤波器的闭环控制策略中最常用的是模拟或数字PI控制，另外还有变结构控制、模糊控制和人工神经网控制等现代新型控制方法．PI控制器一般用于逆变器赢流环节的控制，如控制电压源型逆变器直流母线电压或电流源型逆变器直流母线电流．电压源型电流跟踪型有源滤波器直流母线电压的稳定就采用了PI控制器．给定直流参考电压与直流母线电压的差作为PI的输人信号，控制器的输出信号作为稳定逆变器直流母线电压的有功电流峰值．它与电网同步单位参考电压的乘积即为PwM电流控制器的一部分输入信号．六、有源滤波器的发展前景有源滤波器作为净化电网污染、改善供电质量的一种有效装置，有着广阔的应用前景．从近年来的研究和应用可以看出有源滤波器具有如下的发展前景：1)为了降低成本、提高效率和扩大容量，有源滤波器与LC无源滤波装置组合的混和型有源滤波系统将得到广泛的应用．2)为了适应有源滤波器多功能复杂控制的需要，在有源滤波器走向实用化的道路上，一些先进的控制策略包括变结构和智能控制将得到真正的应用以获得更好的控制性能和效果．3)通过PWM调制和可提高开关期间等效开关频率的多重化技术，实现对高次谐波的有效补偿．当有源滤波器的容量不大时。
通常采用IGBT和PWM技术进行谐波补偿；当容量很大时，可采用GrID以及多重化技术进行谐渡补偿．参考文献1.顾建军，徐殿国，刘汉奎，公茂忠电机与控制学报 2003,7(2) 哈尔滨工业大学,电气工程系,黑龙江,哈尔滨,1500012.汪虎《应用于传感器的CMOS低通滤波器》论文电子科技大学3.程全红工程建设与设计2009(7) 中铁建设集团有限公司,北京,100040。