有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波和补偿无功功率的电力电子装置。它通过实时检测电网中的谐波和无功电流,生成与之相反的补偿电流,从而消除谐波污染并改善电能质量。**结构**:APF主要由三部分组成:检测单元、控制单元和逆变单元。检测单元负责采集电网电流或电压信号;控制单元通过算法(如瞬时无功功率理论)计算补偿指令;逆变单元(通常采用IGBT)根据指令生成补偿电流并注入电网。**原理**:APF基于“谐波抵消”原理工作。通过检测负载电流中的谐波分量,控制逆变器输出与之幅值相等、相位相反的电流,使电网电流接近正弦波。**控制**:核心控制策略包括电流跟踪控制(如滞环控制、PI控制、重复控制)和直流侧电压稳定控制。现代APF常采用数字信号处理器(DSP)或FPGA实现快速动态响应。APF广泛应用于工业、轨道交通和新能源领域,有效解决谐波导致的设备过热、继电保护误动等问题。
