無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電(dian)容(rong)和(he)電(dian)阻(zu)的(de)組(zu)合(he)設(she)計(ji)構(gou)成(cheng)的(de)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)，可(ke)濾(lv)除(chu)某(mou)一(yi)次(ci)或(huo)多(duo)次(ci)諧(xie)波(bo)，最(zui)普(pu)通(tong)易(yi)於(yu)采(cai)用(yong)的(de)無(wu)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)結(jie)構(gou)是(shi)將(jiang)電(dian)感(gan)與(yu)電(dian)容(rong)串(chuan)聯(lian)，可(ke)對(dui)主(zhu)要(yao)次(ci)諧(xie)波(bo)（3、5、7）構成低阻抗旁路；單調諧濾波器、雙調諧濾波器、高通濾波器都屬於無源濾波器。無源濾波器由LC等被動元件組成

，將其設計為某頻率下極低阻抗，對相應頻率諧波電流進行分流，其行為模式為提供被動式諧波電流旁路通道。如圖1所示為無源濾波原理圖。

 

圖1 無源濾波原理圖

 

 

優點：無源濾波器具有結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高、運行費用較低。

 

缺點：通帶內的信號有能量損耗，負載效應比較明顯
，使用電感元件時容易引起電磁感應，當電感L較大時濾波器的體積和重量都比較大，在低頻域不適用。

 

 

由於無源濾波的具有大容量低價位的優點
，鋼鐵行業的濾波都采用無源濾波，目前國內濾波市場（電力諧波治理市場）上主要以無源濾波為主。國際上以ABB
、施耐德
、西門子為代表，國內以Satons
、溫州清華電子、山大華天、哈工大、西安賽博、綠波傑能為代表。發展形勢以快速反映
，諧波治理徹底，綜合控製為主。

 

 

 

有源濾波器（AcTIve Power Filter，簡稱APF）是一種用於動態抑製諧波
、補(bu)償(chang)無(wu)功(gong)的(de)新(xin)型(xing)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)
，它(ta)能(neng)夠(gou)對(dui)大(da)小(xiao)和(he)頻(pin)率(lv)都(dou)變(bian)化(hua)的(de)諧(xie)波(bo)以(yi)及(ji)變(bian)化(hua)的(de)無(wu)功(gong)進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)。之(zhi)所(suo)以(yi)稱(cheng)為(wei)有(you)源(yuan)，顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)該(gai)裝(zhuang)置(zhi)需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)電(dian)源(yuan)（用以補償主電路的諧波），其應用可克服LC無源濾波器等傳統的諧波抑製和無功補償方法的缺點（傳統的隻能固定補償），實現了動態跟蹤補償，而且可以既補諧波又補無功。

 

三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要基礎理論，APF有並聯型和串聯型兩種，前者用的多
；並(bing)聯(lian)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)治(zhi)理(li)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)，串(chuan)聯(lian)有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)主(zhu)要(yao)是(shi)治(zhi)理(li)電(dian)壓(ya)諧(xie)波(bo)等(deng)引(yin)起(qi)的(de)問(wen)題(ti)。有(you)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)同(tong)無(wu)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)比(bi)較(jiao)，治(zhi)理(li)效(xiao)果(guo)好(hao)，主(zhu)要(yao)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)濾(lv)除(chu)多(duo)次(ci)及(ji)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)，不(bu)會(hui)引(yin)起(qi)諧(xie)振(zhen)
，但(dan)是(shi)價(jia)位(wei)相(xiang)對(dui)高(gao)。如(ru)圖(tu) 2所示為有源濾波結構圖。

圖2 有源濾波器結構圖

 

 

優點：可動態濾除各次諧波，對係統內的諧波能夠完全吸收；buhuichanshengxiezhen。tongdaineidexinhaobujinmeiyounengliangsunhao，erqiehaikeyifangda
，fuzaixiaoyingbumingxian，duojixianglianshixianghuyingxianghenxiao，liyongjiliandejiandanfangfahenrongyigouchenggaojielvboqi
，bingqielvboqidetijixiao、重量輕、不需要磁屏蔽。

 

缺點：通帶範圍受有源器件的帶寬限製
，需要直流電源供電
，可靠性不如無源濾波器高，在高壓
、高頻
、大功率的場合不適用。

 

 

有源濾波器可廣泛應用於工業
、商業和機關團體的配電網中

，如：電力係統、電解電鍍企業、水處理設備、石化企業
、大型商場及辦公大樓
、精密電子企業、機場/港口的供電係統
、醫療機構等。根據應用對象不同，HTAPF-I型有源電力濾波器的應用將起到保障供電可靠性

、降低幹擾、提高產品質量
、增長設備壽命減少設備損壞等作用。

 

l 通信行業；

 

l 半導體行業；

 

l 汽車製造業
；

 

l 直流電機諧波治理；

 

l 醫院係統；

 

l 劇場和體育館。

 

 

 

無源濾波器由LC等被動元件組成
，將其設計為某頻率下極低阻抗

，對相應頻率諧波電流進行分流，其行為模式為提供被動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(deng)構(gou)成(cheng)的(de)電(dian)能(neng)變(bian)換(huan)設(she)備(bei)，檢(jian)測(ce)負(fu)載(zai)諧(xie)波(bo)電(dian)流(liu)並(bing)主(zhu)動(dong)提(ti)供(gong)對(dui)應(ying)的(de)補(bu)償(chang)電(dian)流(liu)，補(bu)償(chang)後(hou)的(de)源(yuan)電(dian)流(liu)幾(ji)乎(hu)為(wei)純(chun)正(zheng)弦(xian)波(bo)
，其(qi)行(xing)為(wei)模(mo)式(shi)為(wei)主(zhu)動(dong)式(shi)電(dian)流(liu)源(yuan)輸(shu)出(chu)。

 

 

無源濾波器受係統阻抗影響嚴重

，存在諧波放大和共振的危險
；而有源濾波不受影響。

 

 

無源濾波器諧振點偏移
，效果降低；有源濾波器不受影響。

 

 

無源濾波器可能因為超載而損壞；有源濾波器無損壞之危險，諧波量大於補償能力時
，僅發生補償效果不足而已。無源濾波器補償效果隨著負載的變化而變化；有源濾波器不受負載變化影響。

 

 

無源濾波器較低；有源濾波器太高。

 

 

諧波危害已經不言而喻了，例如增加電力設施負荷，降低係統功率因數
，降低發電
、輸電及用電設備的有效容量和效率
，造成設備浪費、線路浪費和電能損失；引起無功補償電容器諧振和諧波電流放大，導致電容器組因過電流或過電壓而損壞或無法投入運行……等等。

圖 3 E6500諧波實測圖

 

既然諧波出現了
，那我們就要想辦法將它濾除掉，但是前提是我們可以準確的測量諧波。致遠電子E6500電能質量分析儀采用抗混疊核心技術，每通道都配備單獨的抗混疊濾波器
，即二階有源濾波器，在正常量程範圍內截止頻率是14KHz，在滿量程範圍內截止頻率是22KHz
，完全符合電能質量輸入信號範圍（最高10KHz）
，從而在硬件上保證了測量計算的準確性。

圖 4 諧波測量分析圖

 

在測量現場可能存在許多高頻幹擾，例如電源信號、無線電信號等均可能會引入高頻幹擾輸入，從而引起頻率混疊現象。如果沒有進行混疊處理
，就會出現錯誤。比如圖3第一幅圖是沒有進行混疊處理
，諧波分析結果是7次諧波超標
，這個是錯誤的
；

 

唯一可靠的方法是在對信號進行模數轉換之前做抗混疊處理
，保證測量結果的正確性。比如圖3第二幅圖進行了混疊處理，諧波分析結果是9次諧波超標
，跟原始信號分析結果一致。