有源電力濾波器（APF）主電路為 IGBT 功率變換器，采用基于瞬時無功功率理論的檢測技術，自動跟蹤電網諧波變化，具有高度可控性與快速響應性?？朔藗鹘y無源濾波器的濾波效果差，容易發生諧振、只能補償固定次諧波等缺點，對各種快速瞬變的沖擊性負荷均能起到良好的濾波和補償效果。

 安徽科派研發的有源濾波器采用級控制芯片，計算能力及抗力，可實現一個控制器集中控制多臺有源濾波器并聯工作，采用自適應電流平均值控制算法并結合 LCL 拓撲結構，克服了傳統的滯環電流控制由于開關頻率變化所帶來的輸出頻譜范圍寬、濾波較困難、高頻諧波會干擾電網等缺點。

 通過外部互感器CT實時采集電流信號，通過內部檢測電中路分離出其中的諧波部分，通過IGBT功率變換器產生與系統的諧波大小相等相位相反的補償電流注入電網，實現濾除諧波的功能。

 實時檢測系統的無功功率，通過IGBT功率變換器產生容性或感性的基波電流，實現動態連續無功補償，無功補償的目標功率因數可以通過操作面板設定。

 我公司在APF設計過程中，緊跟電力電子設備的發展趨勢，廣泛借鑒各行業相關設備的優點，將這些技術特點整合而成新一代的APF, 從成本、性能、交貨速度、可適應性、可擴展性各方面，都在國內同行業中優勢。

1、模塊化抽屜式功率模塊

目前市場上有源電力濾波器分兩種拓撲結構: 一種是一體式設計，機柜由多個單一獨立的元器件構成，如三相各三IGBT、三個風扇、三個熔斷器、三個避雷器等等，屬于比較老式的設計，這種結構的缺點是當有一個元器件壞了， 將會導致整機停止工作，因此其可靠性不高；另一種是模塊化設計，是電力電子產品的發展方向，機柜由多個功率模塊組合而成，每個模塊*一樣，都能獨立運行，多個模塊并聯起來共同運行，當任一模塊出現故障時， 其他模塊自動平均分擔負荷繼續正常運行。

兩種方式圖片如下：

2、強大的綜合電能質量治理功能

設備可以同時實現以下功能，用戶可以通過觸摸屏的人機界面，選擇優先級、選擇同時實現。

有源濾波:濾除50次以內諧波

無功補償:雙向補償感性無功與容性無功

電壓偏離:雙向補償電壓升高與電壓跌落

固定電流:發出的任意電流

用戶可以實時觀測到電壓、電流、諧波、有功、無功、功率因數、故障記錄等所有電量參數。起到電能質量監測的作用。同時，對于本機各模塊的工作狀態、當前溫度、故障記錄等，都可以通過人機界面實時查看。

3、熱插拔技術

我公司的模塊采用動靜插件與母排連接，通過防止拉弧的技術，可以實現熱插拔功能，也就是設備在運行時，就可以將故障模塊取出，然后將新模塊插入，全過程無需斷電。該技術借鑒了不間斷電源UPS的熱插拔技術。

4、光纖通信

APF用于補償諧波，所以工作在諧波嚴重的場合，諧波會產生嚴重的電磁干擾，因此應用環境對APF的EMC/EMI要求很高，否則設備會因為電磁干擾而可能無法正常通訊。

目前的低壓設備通訊都采用電纜信號線通訊，但是電信號容易受到電磁干擾，所以我公司的APF裝置采用光纖通信,光信號絕不受電磁干擾，以此技術保證設備的通訊正常。電力系統對高壓設備的可靠性要求更高，所以高壓電力電子設備如SVG、變頻器，都采用光纖通信，該技術就是借鑒了高壓設備的通訊技術。

5、機柜的可擴展性

鑒于用戶需求的多樣性，以及生產標準化兩種的矛盾需求，我公司的機柜也采用了兼容設計，將多樣的用戶需求包含在了標準化

的機柜設計中，具體表現為:

A:兼容上進線、下進線;

B:兼容電纜連接、銅排連接;

C:兼容600、800、1000寬、800、1000深、各種不同高度的多種要求以及非標要求;

D:兼容各種型材的并柜孔位置的需求。

6、高可靠性并機方式:同一個控制器集中控制，模塊之間無環流

APF裝置可以實現12臺裝置并聯且只使用一個控制器集中控制，每個功率模塊均流輸出，模塊之間無環流，提高了裝置的可靠性。

7、三電平結構:輸出電流平滑，裝置損耗低

主電路采用3H全橋拓撲三電平結構，輸出電流波形更平滑，同時使直流母線電壓和開關器件的開關頻率僅有傳統兩電平有源濾波器的1/2，大大降低了開關器件的損耗。

8、自適應控制算法:適應任何系統阻抗變化

控制系統能夠根據輸入信號自動調整控制參數，優化補償性能，并能適應任何系統阻抗變化，裝置不會與系統發生諧振。

9、各次諧波電流輸出可限幅:可與無源濾波器配合濾同一次諧波

因為現場可能存在復雜的應用環境，比如電網本身是個弱電網、電網的阻抗發生變化、電容器變頻器等多種類型的設備同時并聯在電網中、導致設備間發生諧振。因此本設備從2- 50次諧波都可設置輸出值，以防止發生諧振。

同時，本設備可以與無源濾波同時使用，由無源濾波濾除大部分的固定次數的諧波，由有源濾波濾除其余頻率豐富的、幅值變化的諧波，以達到性價比更優的解決方案。