电流型有源电力滤波器如图6所示，它是由一个大电感充当一个非正弦的电流源来提供非线性负荷的谐波电流。电流型逆变器的最大缺点在于不能用于多电平场合，无法提高大容量时逆变器的性能;电压型由一个较大的电容作为直流侧的电压支撑。由于电压型结构轻便、便宜，并且可以扩展为多电平结构，使其在开关频率较低的情况下取得较好的性能，与电流型有源电力滤波器相比，电压型有源电力滤波器损耗较小、效率高，因此目前国内绝大多数有源电力滤波器都采用电压型逆变器结构。根据日本电气学会的调查结果，两者在实际应用中所占的比例分别是电压型93.5%，电流型6.5%。随着超导储能技术的不断发展，今后可能会有更多电流型有源电力滤波器投入使用。

1.4 根据补偿系统的相数来分类

根据有源滤波器补偿系统的相数来分类，有源滤波器可分为单相和三相两种，三相系统又分为三相三线制和三相四线制。

单相有源滤波器一般用于小功率的场合，例如商业写字楼或者学校带有电脑负荷的教学楼以及小型工厂。在这些场合中电流谐波可以在公共耦合点补偿掉，因此可以将几个小功率的滤波器连接取代一个大的滤波器，这主要是由于在一个大楼中有好多的单相负荷并且中线上存在大量谐波电流会有较大的危害。这样可以根据运行条件的不同有选择地进行补偿。但另一方面，住宅性负荷并没有产生大量

的集中的谐波，而且由于缺少强制的谐波约束法规，住宅用户不可能投资于单相的有源滤波器。单相有源滤波器的主要优点在于处理小功率负荷，因此变流器的开关频率可以很高，从而提高整个装置补偿谐波的性能。

对于三相装置，滤波器及主电路的选择取决于三相系统是否平衡。在相对比较低的功率场合(100 kV·A)，三相系统可以采用三个单相有源滤波器或者单独的三相有源滤波器。对于平衡负荷而言，如果目标仅仅是消除电流谐波而不需要三相系统及补偿电压谐波，采用三个单相有源滤波器的结构是可行的。对于不平衡负荷电流或者不对称供电电压，主电路结构采用基于三个单相逆变器的三相有源电力滤波器是可行的。

大多数的单相负荷都是由带中线的三相系统供电的。它们给系统带来了大量的中线电流、谐波、无功以及三相不平衡。三相四线制有源滤波器的引入就是为了减少这类系统出现的问题。

2 有源滤波器构成及工作原理

无论有源电力滤波器如何分类，它都是由几个共同的部分构成，即谐波检测环节、控制系统、主电路、保护电路以及耦合变压器等主要部分构成，如图7所示。其基本工作原理为：首先通过谐波检测环节检测出系统中的谐波并给出需要补偿谐波的参考值，然后通过控制系统根据该参考值产生相应的脉冲，控制主电路产生补偿电流或者电压跟踪该参考值，起到补偿效果，有源电力电感器生产滤波器通过耦合变压器接入系统。

下面对有源滤波器的四个部分进行介绍。

2.1 谐波检测

谐波检测环节的原理框图如图8所示。基本工作原理为：预处理环节将电压或电流互感器输出的电流信号转化为电压信号并进行适当的滤波与放大(实际中总存在一定的高频噪音，因此一般都要对信号进行一定的滤波及进行放大或缩小)，有源电力滤波器对谐波信号的时间同时性要求较高，因此一般情况下应该对所需信号进行同步采样，所以需要加采样保持电路，即在同一时刻对输入信号进行采样。

将采样信号保持起来，然后分别进行A/D转换，将模拟量转化为数字量。

目前用于谐波检测算法通常有两种，一种是快速FFT分析法，另外一种方法是瞬时无功功率理论，其中大多采用瞬时无功功率理论进行谐波检测。

2.2 控制系统及控制策略

有源电力滤波器的控制系统及选用的控制算法是其滤波效果好坏的关键。有源电力滤波器的控制系统主要有模拟控制系统、数字控制系统以及数字模拟混合控制系统三类。近年来随着微电子技术的快速发展，各种数字处理芯片的性能大大提高，因此有源电力滤波器的控制系统逐步由模拟控制系统转化为模拟数字混合控制系统及纯数字控制系统。下面主要介绍有源电力滤波器的数字模拟混合控制系统与数字控制系统。

2.2.1 数字模拟混合控制系统扁平线圈电感制造厂

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