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有源滤波器的应用场合--半导体行业

大多数半导体行业的3次谐波非常严重，主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。3次谐波属于零序谐波，具备在中性线汇集的特点，导致中性线压力过大，甚至出现打火现象，存在着极大的生产安全隐患。谐波还会造成断路器跳闸，耽误生产时间。3次谐波在变压器内形成环流，加速了变压器的老化。严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。有源滤波器的应用场合--化纤行业为大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化质量，以及延长炉龄、节省能源，在化纤行业常用到电助熔加热设备，借助电极把电直接送入燃料加热的玻璃池窑中。

有源电力滤波器(APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿，之所以称为有源，

　　顾名思义该装置需要提供电源，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点(传统的只能固定补偿)，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功;三相电路瞬时无功功率理论是APF发展的主要基础理论;APF有并联型和串联型两种，前者用的多;并联有源滤波器主要是治理电流谐波，串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。有源滤波器同无源滤波器比较，治理效果好，主要可以同时滤除多次及高次谐波，不会引起谐振，但是价位相对高!低成本的无源滤波技术是目前普遍采用的治理谐波的方法，此方法简单，但存在一定的缺陷。

　有源电力滤波器，是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流，并将模拟电流信号转换为数字信号`，送入高速数字信号处理器(DSP)对信号进行处理，将谐波与基波分离，并以脉宽调制(PWM)信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲，驱动IGBT或IPM功率模块，生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，对谐波电流进行补偿或抵消，主动消除电力谐波。APF有源滤波器终实现的目的1、提高企业设备的供电质量，提供设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失。

有源滤波器分类主要有以下三种：

一、按通带性能的分类：

1、低通滤波器（LPF）。

2、高通滤波器（HPF）。

3、带通滤波器（BPF）。

4、带阻滤波器（BEF）。

二、有源滤波器以传输特性分类：

1、z平通带“巴特沃斯”响应。

2、通事等波纹“切比雪夫”响应。

3、延迟平坦“贝塞尔”响应。

4、通阻带等波纹“椭圆函数”响应。

三、有源滤波器按传输函数的极、零点分类：

1、全极点型滤波器。

2、非全极点滤波器。

电能质量主要包括电压、频率和波形的质量。电能质量在线监测设备主要是测量电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波和电压不对称、不平衡等。监测供电可靠性也是重要任务之一，是指供电系统持续供电的能力，是考核供电系统电能质量的重要指标，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度。APF可多台同时并联运行，完全适用于工业、民用领域各种情况，是非线性负载谐波治理的较佳解决方案。

供电可靠性可以用如下一系列指标加以衡量：供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数；我国供电可靠率目般城市地区达到了3个9（即99.9%）以上，用户年平均停电时间不超过8.76小时；4、有源滤波器造价是无源滤波器的3倍以上，技术相对不太成熟，且维护成本高。重要城市中心地区达到了4个9（即99.99%）以上，用户年平均停电时间不超过53分钟。