APF (активный фильтр мощности) обычно используется для устранения гармоник.
Nov 25, 2025| I. Что такое фильтр активной мощности (APF)?
Фильтр активной мощности (APF) — это устройство, основанное на технологии силовой электроники, которое в основном используется в энергосистемах для устранения гармоник, компенсации реактивной мощности и улучшения качества электроэнергии. В отличие от традиционных пассивных фильтров, в активных фильтрах используются силовые электронные компоненты для динамического регулирования. Путем выборки и обработки сигналов тока в реальном-времени они генерируют компенсационные токи, противоположные гармоникам, тем самым эффективно устраняя гармоники в энергосистеме.
II. Источники и опасности гармоник
Гармоники относятся к отклонениям формы сигналов тока или напряжения в энергосистеме от синусоидальной формы, в результате чего формы сигналов тока или напряжения имеют частоты, кратные основной частоте. Общие источники гармоник включают оборудование с нелинейной нагрузкой, такое как преобразователи частоты, регуляторы скорости, дуговые печи, инверторы и силовые электронные устройства.
1. Наличие гармоник может привести к ряду проблем:
1.1 Перегрев оборудования, сокращающий срок службы;
1.2 Снижение эффективности энергосистемы;
1.3 Нестабильная работа оборудования, а то и неисправности;
1.4 Помехи в работе оборудования связи.
III. Гармонические порядки устраняются фильтрами активной мощности APF
В частности, APF может эффективно устранять следующие гармонические порядки:
1. Гармоники низкого-порядка (3-я, 5-я, 7-я и т. д.)
1.1 3-я гармоника: обычно вызванная трехфазными несбалансированными нагрузками или такими устройствами, как преобразователи частоты. Это наиболее распространенная гармоника низкого-порядка в энергосистемах. APF может компенсировать эти третьи гармоники в реальном-времени, улучшая качество сети.
1.2 5-я гармоника: обычно встречается в устройствах с выпрямителями, например в системах привода двигателей переменного тока. APF может эффективно устранять эти гармоники, предотвращая повреждение оборудования.
Гармоники 1.3 7го-порядка и выше. Некоторые сложные силовые электронные устройства, такие как дуговые печи и тиристорные выпрямители, могут генерировать гармоники 7-го и выше-порядка. APF может обрабатывать эти гармоники более высокого-порядка, обеспечивая стабильность энергосистемы.
2. Гармоники высокого-порядка (11-я, 13-я и выше).
Гармоники высокого-порядка обычно создаются такими устройствами, как высокочастотные импульсные источники питания и преобразователи частоты с ШИМ. Хотя эти гармоники высокого-порядка имеют меньшие амплитуды, их более высокие частоты делают их склонными вызывать резонанс в энергосистеме, что приводит к снижению эффективности системы. APF может эффективно обрабатывать эти гармоники высокого-порядка, предотвращая их негативное влияние на систему.