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有源濾波器技術(shù)需要在哪些方面進(jìn)一步發(fā)展？

補(bǔ)償電力系統(tǒng)的諧波，改善供電質(zhì)量成為電力系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題。由于無(wú)源濾波器體積大，重量大，濾波效果與負(fù)載有關(guān)，且只能針對(duì)某些高次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，功能單一，因此80年代后隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展而出現(xiàn)了有源濾波器。盡管有源濾波器的發(fā)展前景好，但仍存在著幾個(gè)有待解決的問(wèn)題，下文中分條闡述。

1.器件容量的增大和開(kāi)關(guān)頻率的提高

為實(shí)現(xiàn)電流的快速控制，提高補(bǔ)償效果，開(kāi)關(guān)頻率是關(guān)鍵，要求有源濾波器器件以高頻率工作。此外，應(yīng)用多重化技術(shù)也能提高有源濾波器器件的等效開(kāi)關(guān)頻率。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，應(yīng)使用高容量、大功率的有源濾波器器件，但這與使用高頻率產(chǎn)生矛盾，因?yàn)榇笕萘渴艿筋l率的限制。如何從兩者中找到一個(gè)折衷，獲得較佳效果，是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

2.降低裝置的價(jià)格并使其多功能化

有源濾波器能消除高次諧波，還能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，抑制閃變和補(bǔ)償無(wú)功等功能，一機(jī)多用顯然較為經(jīng)濟(jì)，也符合當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。然而有源濾波器造價(jià)較高，因此，如何提高源濾波器裝置的性能價(jià)格比，這是電力電子器件制造技術(shù)面臨的課題。

3.降低損耗，提高系統(tǒng)可靠性

再者，有源濾波器技術(shù)還應(yīng)該在降低損耗，提高系統(tǒng)可靠性這方面進(jìn)一步發(fā)展。采用合理的開(kāi)關(guān)頻率，選擇適當(dāng)?shù)奈栈芈罚蕴岣哐b置的使用效率，這是有源濾波器技術(shù)目前研發(fā)的重點(diǎn)。同時(shí)，采用過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)技術(shù)，故障診斷技術(shù)以使系統(tǒng)可靠工作，這是研發(fā)的有源濾波器廠家一直需要專(zhuān)研的問(wèn)題。

由上文敘述概括而言，有源濾波器需要在器件容量的增大和開(kāi)關(guān)頻率的提高、降低裝置的價(jià)格并使其多功能化，以及降低損耗，提高系統(tǒng)可靠性方面進(jìn)一步提高和發(fā)展。相信我國(guó)電力有源濾波器器件的制造水平終有一天會(huì)媲美歐盟發(fā)達(dá)國(guó)家。

有源濾波電路的負(fù)載不影響濾波特性，因此常用于信號(hào)處理要求高的場(chǎng)合。有源濾波電路一般由RC網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)放組成，因而必須在合適的直流電源供電的情況下才能使用，同時(shí)還可以進(jìn)行放大。但電路的組成和設(shè)計(jì)也較復(fù)雜。有源濾波電路不適用于高電壓大電流的場(chǎng)合，只適用于信號(hào)處理。

根據(jù)濾波器的特點(diǎn)可知，它的電壓放大倍數(shù)的幅頻特性可以準(zhǔn)確地描述該電路屬于低通、高通、帶通還是帶阻濾波器，因而如果能定性分析出通帶和阻帶在哪一個(gè)頻段，就可以確定濾波器的類(lèi)型。

無(wú)源濾波器工作原理

無(wú)源濾波器由LC等被動(dòng)元件組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低阻抗，對(duì)相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動(dòng)式諧波電流旁路通道；而有源濾波器由電力電子元件和DSP等構(gòu)成的電能變換設(shè)備，檢測(cè)負(fù)載諧波電流并主動(dòng)提供對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流，補(bǔ)償后的源電流幾乎為純正弦波，其行為模式為主動(dòng)式電流源輸出。