APF有源滤波器的配置计算

有源滤波器APF用以补偿主电路的谐波，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。那么，可能有一些企业用户会问，APF有源滤波器如何配置？配置的大小如何计算？

有源滤波器的配置和计算需要考虑以下几个关键参数：

一、谐波电流的检测与分析：

⑴识别和分析电力系统中的谐波成分。

⑵使用谐波分析仪或其他设备测量谐波电流的大小和频率。

二、APF的额定容量：

⑴根据系统中谐波电流的总谐波畸变率（THD）计算APF所需的容量。

⑵APF的容量通常用kVA表示，可以根据以下公式计算：SAPF=(Ih2+Iq2)其中，Ih是谐波电流的有效值，Iq是无功电流的有效值。

三、滤波器的电流参考值：

⑴通过检测负载电流，并通过傅里叶变换（FFT）分离出基波和各次谐波分量。

⑵根据需要补偿的谐波电流，确定APF注入的电流参考值。

四、控制策略：

⑴选择合适的控制算法，如瞬时无功功率理论、p-q理论等，以实时生成补偿电流参考值。

⑵使用PWM（脉宽调制）技术控制APF的输出，以使补偿电流与参考值匹配。

五、滤波器参数设计：

⑴选择合适的滤波电感、电容，以满足系统的谐波补偿需求。

⑵滤波器参数的设计需要考虑到系统的阻抗、谐波频率以及滤波效果。

六、保护与监测：

⑴为APF配置必要的保护装置，如过流保护、过压保护等，以保证设备的安全运行。

⑵实时监测系统的运行状态，调整APF的工作参数，以应对电网参数的变化。

七、以下是一个示例计算过程：

1、示例计算

假设一个三相系统，测得的谐波电流有效值为50A，无功电流有效值为30A。

⑴计算APF的容量：

⑵确定滤波电流参考值：

①对负载电流进行FFT分析，假设检测到5次、7次和11次谐波。

②根据各次谐波的幅值，计算APF需要注入的补偿电流。

⑶选择控制策略和参数设计：

①选择瞬时无功功率理论作为控制策略。

②设计合适的滤波器参数，如L和C的值，以满足特定谐波频率的滤波需求。

通过上述步骤，可以初步配置和计算APF的主要参数。当然，实际应用中可能还需要进一步的详细设计和测试，以确保APF能够有效改善电能质量。