有源濾波器是由組開(kāi)關(guān)器件和無(wú)源儲能元件如電感和電容組成,其系統主要由指令電流運算電路和補償電流發(fā)生電路兩大部分組成。
檢測補償對象的電流(或電壓),經(jīng)過(guò)指令運算電路得到補償電流的指令信號。該信號經(jīng)控制器由補償電流發(fā)生電路獲得,補償電流 與負載中的諧波電流 抵消,使電網(wǎng)的電流恢復為純正弦波形;同時(shí),有源濾波器發(fā)出基波無(wú)功電流,進(jìn)行無(wú)功補償。
傳統的諧波抑制和無(wú)功補償的方法是將電力無(wú)源濾波器與需補償的非線(xiàn)性負載并聯(lián),為諧波提供個(gè)低阻通路的同時(shí)也提供負載所需的無(wú)功功率。無(wú)源濾波器(PF)具有結構簡(jiǎn)單,使用方便,技術(shù)成熟以及成本低等點(diǎn)。同時(shí)它的缺點(diǎn)也很明顯:
1)它的補償特性受電網(wǎng)及負載影響較大,其濾波效果依賴(lài)于電網(wǎng)和負載的參數,濾波特性較差;
2)給電網(wǎng)帶來(lái)定隱患,可能發(fā)生電網(wǎng)與濾波器間的串、并聯(lián)諧振;
3)只能補償固定的無(wú)功功率,對變化的無(wú)功功率不能進(jìn)行的補償,不能對諧波和無(wú)功實(shí)現動(dòng)態(tài)補償;
4)所需儲能元件的體積大。
有源濾波器的出現有效的解決了無(wú)源濾波器的缺點(diǎn)。其補償特性受電網(wǎng)及負載影響很小,不但避免了與電網(wǎng)發(fā)生串、并聯(lián)諧振的危險,同時(shí)還可抑制串并聯(lián)諧振的發(fā)生;實(shí)現了動(dòng)態(tài)補償,可以對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無(wú)功功率進(jìn)行迅速的動(dòng)態(tài)跟蹤補償;可以同時(shí)對諧波和無(wú)功進(jìn)行補償,且補償無(wú)功的大小可做到連續調節,既可對個(gè)諧波和無(wú)功源單獨補償,也可對多個(gè)諧波和無(wú)功源進(jìn)行綜合補償;有源濾波器補償無(wú)功功率時(shí)不需儲能元件,補償諧波時(shí)所需儲能元件容量不大。