①能有效解决谐振问题；

②不依赖电网参数；

③能够吸收各次谐波，而PPF只能对单次谐波进行过滤；

④没有过载现象，能继续可靠运行；

⑤具有实时性，灵活，精度高。

1。3  有源电力滤波器的起源、发展和现状

1。4  本课题的主要研究内容

有源电力滤波器的谐波检测和抑制技术经过多年以来的研究，有了许多进步，尤其在解决谐波污染，提高电力系统的电能质量方面有了很大进展。但这些进展主要表现在三相电路系统方面，而单相关注较少，于此，本课题开展了对单相并联型有源电力滤波器做了如下研究：对电力系统的谐波的来源、危害和治理措施等做了说明，并对有源电力滤波器的构造和原理进行阐述。接着分析验证有源电力滤波器在处理谐波问题上的检测方案和抑制措施，最后利用Matlab的仿真工具对其中一种检测方法进行了建模仿真，分析了实验结果，验证该方法的可行性。

第二章 有源电力滤波器的基本原理及其应用

有源电力滤波器（APF）是能够有效解决电力系统谐波污染问题，提高电能质量的电力电子装置。该APF具有吸收谐波电流和补偿无功功率的特点，能够对频率和大小发生改变的谐波迅速反应，并且其补偿性能不依赖于电网和负载参数，还不会发生串并联谐振等问题，能够对多个频次谐波同时补偿。较之于无源电力滤波器（PPF），APF的这些优点弥补了其众多不足，因此，近些年来，APF备受国内外许多专家学者的关注，成为了电力电子学术界的重点研究对象，被日美等发达国家广泛应用于工业中。

2。1  有源电力滤波器的基本原理

从图2-1中可以看出，主电路、驱动电路和电流跟踪控制电路组成了补偿电流发生电路，该电路和指令电流运算电路是组成有源电力滤波器系统的两大部分[13]。指令电流运算电路，顾名思义，它是根据电路中的电流，通过一定的算法，对出现的谐波进行检测，为后面的补偿装置提供指令信号。而补偿电流发生电路按照之前的检测模块给出的指令信号进行工作，通过其设定好的参数，产生相应地补偿电流，并且该电路模块，主要的元件采用的是PWM变流器或逆变器[14]。

图2-1中交流电源流出的电流是，谐波源负载产生并消耗无功功率，其所示的工作原理如下:检测电路中的电流，如果电流中含有需要被抑制和抵消的分量，那么指令电流运算电路就会进行处理，给后面产生补偿电流的电路相应的工作信号。按照该信号提供的命令，补偿电流发生电路就会对该电流进行跟踪，在通过一定的处理后，进而得到驱动信号。再由驱动电路根据此驱动信号生成用来抵消谐波电流和无功电流的补偿电流，这种补偿电流随需要消除的电流变化而变化，并且该电流同需要被消除的电流的幅值一样，但是具有相反的相位。

由上文所述，可知，APF在补偿谐波和无功分量时，会对负载产生的电流进行检测，当该电流被查出谐波分量时，将会向电流跟踪控制电路输入的反极性产生的控制信号，驱动电路再根据该信号，控制PWM逆变器产生电流，以此抵消谐波电流，滤除中包含的谐波分量，解决了该电路存在谐波的问题[15]。可用一组公式描述上述APF的工作原理：（2-1）

式中,——期望的电网电流。

上述情况用于补偿谐波电流，如要在此基础上同时补偿无功功率，则需要在指令电流运算电路（谐波和无功电流检测电路）所得出的指令电流信号中增加一种分量，其值应和基波无功分量幅值相同，极性相反，这样就可以实现。