如何验证有源电力滤波器性能？

什么是谐波?

谐波是指在电力系统或其他周期性系统中，频率与基波频率成整数倍关系的额外电压或电流成分。在电力系统中，谐波通常是由非线性负载引起的。非线性负载包括电子设备、UPS、开关电源、整流器、变频器、逆变器等。这些设备会对电力系统中的电压或电流产生非线性变化，使得波形发生扭曲，并产生谐波成分。

谐波波形示例

各类谐波产生来源

以建筑中的空调、电梯、照明系统为例，因为越来越多的考虑到节能需求，会使用大量的非线性电力电子装置应用其中，如变频空调、变频调速电梯、节能灯、UPS等等，将会产生更多谐波，使得供电系统的电能质量问题愈加严重，主要的问题有：谐波、无功功率、不平衡，其中以谐波问题最为严重。

谐波的主要危害**：**

1）谐波可能导致继电保护，安全自动装置拒动或误动作；

2）可能引起谐振现象，导致电容器，互感器等因过电流或过电压而损坏；

3）增大了电力系统的谐波损耗；

4）降低电力设备利用率，使电气设备(如旋转电机，电容器，变压器)及导线(如低压中性线，电缆，母排等)过载运行而产生发热，振动，异常声响等，从而缩短设备使用寿命。

电力谐波引起的火灾

谐波所产生的危害如此之严重，世界各国都对谐波问题给予了充分关注。作为治理谐波最有效的方案――有源电力滤波器(APF)成为了国内外研究热点。

什么是有源电力滤波器？

APF(ActivePowdeRFilter)有源电力滤波器是一种用在动态性抑止谐波、赔偿有功的新式的电力电子设备，它可以对幅值及頻率都在变化的谐波及有功开展补偿。按照接入电网的方式，有源电力滤波器又可以分为并联型有源电力滤波器、串联型有源电力滤波器和混合型有源电力滤波器。

并联型APF主要由电流检测电路以及电流补偿电路两大部分组成，将电路负载电流中的谐波分量以及无功电流分量检测出来是电流检测电路的任务，电流补偿电路通过对逆变电路 进行控制，使其产生与谐波电流以及无功电流反向的补偿电流，从而实现补偿电路中由非线性负载所引起负载电流中的谐波分量和无功电流分量的目的。

串联型APF用于补偿电压谐波。串联型 APF 以串入电网的方式向电网中注入谐 波电压信号，实现将电网电压变为标准正弦波。

ITECH的应用优势

1)某高校用户购买IT7915-350-90进行串联型APF的测试，通过IT7900给出不同的电压谐波分量，验证APF的谐波消除能力。

串联型有源电力滤波器测试接线图

2)IT7900P/7900电网模拟器也可以进行并联型有源电力滤波器的测试，这主要得益于其电流源的工作模式。在恒流交流源状态下，用户可以输出恒定的电流，这是一项非常具有实用价值，但很难实现的功能。IT7900P家族就是市面上少见的具有恒流源功能的全交流源及电网模拟器，强大的谐波电流模拟功能能更真实的仿真电网的复杂输出状态。

IT7900P/IT7900恒流源菜单界面

自定义谐波电流界面

IT7900P/IT7900系列电网模拟器能够模拟harmonic、inter-harmonic以及谐波合成。通过设定振幅和相位可模拟高达50次谐波(基频为50Hz或60Hz)，形成周期性的失真波形。同时内建30条谐波失真波形，供用户快速调用。可实现单相谐波、三相谐波及三相谐波不平衡输出。



审核编辑：刘清