随着电力电子装置的广泛应用，越来越多的非线性负载被接入电力系统中，因此，电能质量也受到了严重的影响。同时，现代精密工业和商业用户的用电设备对电能质量的要求也更加严格。所以，需要一种更为有效的方法滤除电力谐波，提高电能质量。其中有源滤波器APF是系统中用来抑制谐波的主要措施，它能有效检测出负荷电流中的谐波分量，控制电力电子器件产生与之大小相等方向相反的谐波电流，二者相互抵消达到滤波的目的。APF的应用大大提高了配电网供电可靠性及电能质量。 设备故障诊断1有源滤波的工作原理
采用电力滤波装置是有效滤除谐波的重要措施。滤波方式通常可分为无源滤波和有源滤波。由于无源滤波器的滤波特性受系统参数影响大、滤波范围小、性能单一、占地面积大等，难以满足某些特定场合对电能质量的要求。因此有源滤波技术也就成为了目前最具发展潜力的一种滤波技术，因为电力有源滤波器能够满足某些特定场合对电能质量的要求。此外，有源
滤波器还可作为无功补偿装置使用，调节控制策略，使APF装置发出一定量的无功功率，从而向系统中注入无功功率，有效提高功率因数[1]。 有源滤波器具有响应速度快、控制灵活占地面积小、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，响应速度快。2）APF受电网阻抗的影响不大，有效避免和系统发生并联谐振，同时还能抑制串并联谐振。3)APF的综合利用效率高。同一台装置既可用于补偿无功功率，也可用于抑制谐波电流。4)不依赖于储能元件。作为无功补偿时不需要储能元件，抑制谐波时所需要的储能元件不大。
2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。
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，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，解决三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领域。
3.APF的控制策略
3.1提取基波分量法
该方法的检测原理是利用模拟高阶滤波器从负载电流中提取基波分量，总电流与基波电流之差即为瞬时谐波电流。但这种滤波器设计困难，且滤波效果受系统频率和电路元件参数影响较大，目前很少采用。
3.2基于瞬时无功功率理论的瞬时空间矢量法
该方法是目前APF中应用最广的一种检测方法，包括p-q法、ip-iq法以及d-q法。它是利用
系统中基波电流分量产生的瞬时功率和d,q轴电流均为直流量，而系统中谐波电流分量产生的瞬时功率和d,q轴电流为交流量，通过带通滤波器提取出电流中的谐波电流分量。
3.3基于FFT数字化分析法
这种方法建立在Fourier分析的基础上，因此要求被补偿的波形是周期变化的，否则会带来较大误差。通过FFT将检测到的一个周期的谐波信号予以分解，得到各次谐波的幅值和相位系数，将拟抵消的谐波分量通过带通滤波器或傅里叶变换器得出所需的误差信号，再将该误差信号进行FFT反变换，即可得补偿信号。其优点是可以选择拟消除的谐波次数，缺点是具有较长的时间延迟，实时性较差。
3.4自适应检测法
该方法基于自适应噪声对消原理，把电压作为原始输入，经自适应滤波处理后，得到一个与负载电流基波有功分量相等的信号。负载电流与自适应滤波器输出值的差值，即为需要补偿的谐波分量和无功分量。该方法的滤波效果良好，几乎不受系统参数变化的影响，当电压波形出现畸变或偏差时仍然具有良好的自适应性。目前该方法仅处于理论研究阶段，具有很好的发展前景。
电流跟踪控制根据补偿电流指令信号和实际补偿电流之间的差值，得出控制补偿电流发生电路中主电路各开关器件通断的PWM信号，使得补偿电流能够有效跟踪指令电流的变化。常见的电流跟踪控制方法主要有:1）三角载波比较方式。这是通过闭环来进行控制的一种方法，并不是把指令电流和三角波直接进行比较产生PWM波形，而是通过比较指令电流和实际电流，求出偏差电流后经过放大再和三角波比较产生PWM波形。这种方法的硬件电路实现较为复杂，电流响应速度慢，跟踪误差大，功率开关器件的开关频率固定。输出电流所包含的的谐波较少，常用于对谐波和噪声要求严格的场合。2）滞环比较控制方式。这是通过闭环进行控制的跟踪型PWM方式。将指令电流和实际输出电流的偏差值作为滞环比较器的输入值，通过其输出控制电力电子器件的通断，使换流器的输出值实时跟踪补偿电流指令值。滞环比较方式的硬件电路实现简单，电流响应速度快，是一种实时控制方式[2]。与三角载波相比，输出电压波形中不含有额定天频率的谐波分量，但输出电流中的高次谐波含量较多。若滞环宽度固定，则电流跟踪的绝对误差是固定的，电流小时相对误差较大，电流大时，器件的开关频率变高。为了减小跟踪误差，目前有文献提出一种新的滞环比较方式—根据电流大小改变滞环宽度的变环宽控制。3）定周期瞬时值比较方式。该方法无需滞环比较器，而是设置一个固定的时钟，以固定的采样周期对指令信号和被控制变量
进行采样，根据二者之间偏差的极性来控制变流电路开关器件的通断，使被控制量跟踪指令信号。这种方法硬件电路实现简单，采用定时控制方式，电流响应稍慢，器件开关的频率是变化的，但最高开关频率受到限制。
4有源滤波技术的发展趋
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首先，通过采用PWM调制和可提高开关器件等效开关频率的多重化技术，实现对高次谐波的有效补偿。其次，考虑经济成本和效率，APF和无源滤波混合使用的滤波系统将会广泛应用于中小系统中。再次，随着半导体器件制造水平的提高和大容量换流器的应用，功能多元化的APF将会得到大力发展。UPFC由于能够灵活调节系统参数，综合改善电能质量，因此也拥有发展前景。
5结束语滤纸片法
随着电力电子技术和功率集成电路技术以及相关的谐波理论的发展，七十年代提出了应用电力电子装置进行谐波和无功补偿的方法，这就是有源滤波器。与无源滤波器相比，有源滤波器具有明显的优越性。它能对变化的各次谐波和无功同时进行跟踪补偿，补偿特性受
异形电网阻抗和频率变化的影响较小，控制电路容易实施限流保护以提高系统的安全性，因而受到了极大的关注。
参考文献：
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[1]罗安,吴传平,彭双剑.谐波治理技术现状及其发展[J].大功率变流技术,2011,(6):1-5,9.
[2] 闫泊,刘亚涛.有源滤波技术综述[J].中小企业管理与科技,2014,(9):324-325.
