摘要：本文介绍了电力滤波技术，根据其原理和特点，详细介绍了电力滤波技术，在其应用的现状和发展趋势上，着重的指出了有源电力的发展方向，由于电力电源的开关器件达不到实际的工业应用的标准，而且其成本较高，所以很难对有源电力滤波器进行大范围的应用。有源电力滤波技术的发展，也通过电路的结构构建和非线性电路的理论进行电力的检测方案，有源电力滤波技术在我国电力系统上的应用有着不可缺少的重要性。电力系统的电力补偿是一个非常老的问题，但是其成长是非常缓慢的。
关键词：电力滤波；技术；控制
引言
现在技术的发展越来越快，一方面电力电子设备的的大量应用到了装置当中，工业电网的负担也越来越大，本文在对电力滤波技术的原理研究上以及应用现状和发展趋势进行的具体的介绍。
一、有源滤波技术工作原理
（一）电力滤波技术的原理
在电网中的电力滤波技术是起到了一定的过滤作用，对于一些阻碍谐波源注入电网的谐波进行过滤。有源电力滤波器是APF来表示的，有源电力滤波技术主要的目的是对电网的谐波进行波长，和无源电力滤波相比，他有自身的优点，那就是滤波不受系统的阻碍，系统的结构变化不会影响治理的效果，原理上有源比无缘电力滤波器更加有利，一台有源电力滤波就可以对整个谐波进行治理，实现工台的平衡，对于谐波的治理能够动态的对谐波进行集中的治理，所以在有源电力谐波的发展方向主要是对于混合滤波器的应用[1]。
二、有源电力滤波技术发展现状
（一）APF的研究
APF和系统的连接方式通常分为很多类型，例如单独串联型、单独并联型、串-并联型以及混合型。各种连接类型适用于不同的电压类型，单独串联型较为适用于电压型谐波源，而单独并联型则是适用于电流型的谐波源，并且串-并联型的APF也称为统一电能质量调节器而且具备串、并联的功能，有源滤波、无功补偿和电压调节的功能。这样可以解决配电系统中发生的绝大数的电能质量问题，在APF的未来发展趋势上，混合型的APF江河其他类型的逆变器相结合。而且混合型的APF的形式非常多[2]。
（二）APF的控制
（1）APF的控制主要是由谐波检测和控制算法来组成。
其谐波检测的方法非常多，从之前的模拟滤波法到频域分析方法、知道现在使用较为广泛的无功功率理论，还有一种主要是神经网络的单神经元自适应检测算法。目前，谐波检测的方法进过不断地改进，变得越来越承受，但是还没有出现一种可以广泛适用的理论出现。所以现在的谐波检测方法也是在不断地更新当中。
（2）控制算法主要是通过滞环控制、定时比较控制、三角波比较法和无差别控制法。
（3）滞环控制
在当前的使用中滞环控制是当前利用最为广泛的一种电流控制方法，这种方法可以克服其在快关频率小、电流响应速度慢、跟踪精度低的缺点，在当前这种方法主要是在矢量化还有定频化得两个方面来表现。矢量化可以减少开关动作的，减少开关的频率。而且可以通过定频来实现滞环控制。
（4）定时比较控制
当时的比较控制主要采用定时信号来代替一些滞环控制中无法实现的部分，通过高频率的工作可以降低器件在开关频率过高的情况发生，补偿电流的跟随误差是忽大忽小的，其他方法主要是通过基频率的7倍左右。
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（5）三角波比较法
这种方法是最为广泛适用的方法之一，通过这种方法可以最广泛的利用线流控制系统，将现有的电流作为参考值，而对其的数据偏差进行调节。这种方法能够通过一种误差较小的方式来实现。应用起来比较简单，而且能够在APF补偿时，根据相应的信号来追踪。在相应的坐标体系中确定三角波比较法，这样能够得到相应的参与参数。
（6）无差拍控制法
这种方法是通过空间上的矢量计算，和相应的信息来推算出的一个采样周期控制方法，最终可以实现控制数据的目的。无差拍控制致使使用与现在的技术上，这种技术有着自身学习和适应周围环境的能力。
三、有源电力滤波技术范围
（一）有源电力滤波的应用
在APF的电容量方面，主要分为三个功率类型，分别是是小功率、中等功率以及大功率应用。小功率的使用范围主要在居民区、商业建筑、医院和一些小工厂之类的电力驱动系统中，这种类型的技术多采用使用电机为驱动能源，这类应用中，一般是采用一些技术较为先进的动态有源滤波器，在开关频率上，采用较高的PWM电压型逆变器或者是电流型逆变器。其响应时间一般来说很短，可以到微秒来计算，小功率的谐波治理系统较为灵活，可以用相应的单相电力系统来实现有源滤波器的装置。在不同装置的使用上可以大大的降低区域内的负荷程度，对相应的电力进行补偿，APF结构使依赖三项电力系统来完成工作的运行。在公共的连接点上进行电流谐波的控制，这样可以消除一些不平衡的谐波电流，也可以用有源逆变器来实现单相线路的转变，调节电压和电流，使其最终达到一种平衡的状态。中等程度的有源电力滤波器，主要是在高压配电系统上、大功率的高压驱动等系统，系统中各个装置之间的不平衡程度很小，有时可以忽略。这个目的是消除或者减少谐波电流的存在。而大功率电力滤波器主要存在于超高压系统，可以承受成百上千的电压，实际上，大功率的滤波器在应用上工作成本较高，非常的不实用，所以在仅有的领域才会存在大功率滤波器的使用，现在我国的很多科学家都在研究对它的优化技术，来改变它在工作中高耗能的缺陷，这种技术的现状是需要人们去对技术进行思考，这样才可以帮助到有源电力滤波系统的应用[3]。
四、有源电力滤波技术的缺点
有源电力滤波过于依赖电网的和负载参数，不能够自身对电源进行主动补偿。有源电力滤波器的体积和重量需要进行重新的改造，减小其体积重量，改进设备的工作性能。提高有源电力滤波的工作频率。同时在有源滤波器工作频率的逐渐增高，导致对器件的损耗加剧。加高的损耗，增高了运行的成本，减少了设备电力容量的增加。设备的制造商投入的资金过多，这就使有源滤波器的使用有自身成本上的限制。在理论上缺少的相应的支持，电路的运行上效率较低，而且方法老旧，致使设备真正的利用率较低。有源电力滤波器的工作主要是以高频开关的工作方式构成，会对周围产生相应的电磁干扰。
总结
有源滤波技术其特点是结构简单。成本较低、运行稳定性高，而且维持运行的费用较低，非常适用于小型或者是中型的电力滤波系统装置的使用，电力补偿的数量非常高，这种滤波系统不受到系统的阻碍，系统结构变化不会对其构成相应的影响。但是由于一些电子元件的限制，使其达不到一些工业的实际要求，所以是有源滤波技术的发展受到了阻碍。
参考文献
[1]洪磊.高精度控制有源电力滤波若干技术[D].浙江大学,2012.
[2]吴勇.有源电力滤波器若干关键技术研究[D].华中科技大学,2007.
[3] VUMINHQUANG.有源电力滤波器若干关键技术的研究[D].东北大学,2013.
作者简介
欧阳果鑫（1984-04-01），男，汉族，籍贯：湖南省湘潭市，当前职务：研发中心硬件部门经理，当前职称：电力电子与电力传动专业中级职称，学历：硕士，研究方向：电力电子，通讯控制，高精度转盘控制。
论文作者:欧阳果鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：电力论文; 谐波论文; 滤波器论文; 技术论文; 系统论文; 电流论文; 功率论文; 《电力设备》2018年第8期论文;