隨著電力負載的多樣化,諧波源增加,以致電網(wǎng)功率因數(shù)降低。面對這些快速變化的無功和諧波電流、無源濾波器和有源濾波器不斷應用于電力系統(tǒng)。
無源濾波器一般安裝在交流側(cè),與諧波源并聯(lián),采用分壓原理和諧波電流。由L、C、R元件適當組合成諧振回路,分為單調(diào)諧、雙調(diào)諧、高通濾波器等。工作原理是利用元件的諧振特性,若諧振回路的頻率與不符合要求的諧波電流頻率相同,這時濾波器便會將該次諧波屏蔽到電網(wǎng)外。無源濾波器還可以補償部分無功功率。無源濾波器優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、花費低,但是濾波效果不顯著,濾波易受系統(tǒng)參數(shù)和運行狀態(tài)的影響,發(fā)生諧振。由此可見,無源電力濾波器的濾波效果與電網(wǎng)的運行模式密切相關(guān),在實際應用中受到限制。
有源濾波器具有功能豐富、動態(tài)處理等特點,其中可控性高、響應快。APF不僅可以濾波,還可以補償無功;性價比很低;不與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振,故系統(tǒng)阻抗的變化不會影響其濾波效率;能自動跟蹤補償快速變化的諧波。隨著大功率快速關(guān)斷器件的不斷研發(fā),尤其是加入微控技術(shù)后,有源濾波技術(shù)得到了極大的發(fā)展,已經(jīng)從針對用戶自身的諧波抑制慢慢擴展到針對整個電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量。
雖然有源濾波器結(jié)構(gòu)簡單,成本低,但濾波效果不明顯,濾波容易受系統(tǒng)參數(shù)和運行狀態(tài)的影響,產(chǎn)生諧振。作為一種新興的諧波抑制技術(shù),電源有源濾波器不僅克服了這些缺點,而且具有動態(tài)治理的優(yōu)點。此外,它還可以補償少量失敗,但成本太高。目前的發(fā)展趨勢是兩者混合,成本低,效果好。