在電能質(zhì)量治理領(lǐng)域，APF 有源電力濾波器是應(yīng)對(duì)諧波污染的核心設(shè)備。但由于一些用戶是剛接觸到該設(shè)備并不清楚其情況。所以今天有源濾波器廠家給大家科普APF濾波器的分類及原理。

一、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類體系

1、APF 按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為并聯(lián)型、串聯(lián)型和混合型。并聯(lián)型可直接補(bǔ)償負(fù)載諧波電流，在電流源型諧波治理中占比超 75%；

2、串聯(lián)型通過(guò)注入補(bǔ)償電壓消除電壓諧波，適用于電壓敏感場(chǎng)合；

3、混合型融合二者優(yōu)勢(shì)，能同時(shí)治理電壓和電流質(zhì)量問(wèn)題，其進(jìn)階版統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）集成度高，但成本增加 30 - 40%。

二、電路架構(gòu)類型分析

從電路架構(gòu)看，APF 主要有兩電平和多電平兩類。

1、兩電平 APF 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但開(kāi)關(guān)損耗大，效率 92 - 95%；

2、多電平結(jié)構(gòu)（三電平及以上）成本高約 25%，卻有諧波含量少（THD < 3%）、開(kāi)關(guān)損耗低（效率≥97%）的優(yōu)勢(shì)。模塊化多電平 APF（MMC - APF）適用于中高壓場(chǎng)景，單個(gè)功率模塊電壓 1 - 2kV，可級(jí)聯(lián)用于更高電壓。

三、核心工作原理解析

APF 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論工作。借助高速 DSP 實(shí)時(shí)檢測(cè)負(fù)載電流諧波分量（采樣率≥128 點(diǎn) / 周波），控制 IGBT 逆變器生成幅值相等、相位相反的補(bǔ)償電流。關(guān)鍵技術(shù)有諧波檢測(cè)算法（如 ip - iq、d - q 變換）、電流跟蹤控制（預(yù)測(cè)電流或滯環(huán)控制）及 PWM 調(diào)制策略。高性能 APF 響應(yīng)時(shí)間≤5ms，諧波濾除率達(dá) 95 - 98%。

由此可見(jiàn)，選型 APF 時(shí)，需綜合考慮諧波特性、治理深度、系統(tǒng)電壓等因素。一般工業(yè)場(chǎng)景適用并聯(lián)型兩電平結(jié)構(gòu)，精密場(chǎng)合建議選用多電平或?qū)Ｓ眯吞?hào)。