无源_有源滤波原理及其应用分析

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1、第23卷第5期湖南工业大学学报Vol.23No.52009年9月JournalofHunanUniversityofTechnologySep.2009无源/有源滤波原理及其应用分析刘圣奇（深圳市建筑工务署，广东深圳518006）摘要：阐述了谐波产生源及谐波对电力系统和用电设备的影响，分析了无源/有源滤波的工作原理和特性，提出滤波器应合理配置，避免滥用有源滤波器造成投资浪费、无谓的能源消耗及维护管理成本的提高。考虑到公用建筑的具体情况，分析仅限于380/220V系统，并假设电源系统本身的非线性参量可忽略。关键词：谐波；无源滤波器；有源滤波器中图分类号：TN713文献标

2、志码：A文章编号：1673-9833(2009)05-0069-05AnAnalysisonthePrincpleandApplicationofPassive/ActiveFiltersLiuShengqi（ShenzhenWorksBureau，ShenzhenGuangdong518006，China）Abstract：Describsharmonicsourcesandinfluenceofharmonicsonthepowersystemandelectricalequipments,ana-lyzestheworkingprincipleandcharac

3、teristicsofpassive/activefilters,andputsforwardappropriateallocationandapplicationoffilterstoavoidexcessinvestment,meaninglessenergylossandthehighcostofmaintenanceduetoabuseofactivefilters.Inviewofthespecificcircumstancesofpublicbuildings,analysisislimitedto380/220Vsystems,andassumestha

4、tthenon-linearparametersofpowersourcecanbeignored.Keywords：harmonics；passivefilter；activefilter1谐波的主要来源随着新技术的发展，具有非线性负荷特征的用电设备越来越多。下面对公用建筑中的主要谐波源作简单介绍。1.1UPS根据整流装置的结构，大功率UPS主要有三相全控6脉冲整流桥或12脉冲整流装置。6脉冲整流主要产生6n±1次谐波电流，12脉冲整流主要产生12n±1次谐波电流。1.2变频器图1典型变频器的谐波分布目前变频器的工作原理一般采用间接式，即采用Fig.1Harmoni

5、cspectrumoftypicalfrequencyconverterAC-DC-AC方式。与UPS类似，其谐波分量也取决于1.3电子镇流器[1]其整流电路的结构，目前大量采用6脉冲桥式整流，目前我国大部分电子镇流器产品仅采用简单的整某变频风机的谐波分布如图1所示。流桥加单电容滤波，造成其功率因数极低（在0.5～0.6收稿日期：2009-07-02作者简介：刘圣奇（1967-）男，安徽潜山人，深圳市建筑工务署高级工程师，硕士，主要研究方向为建筑电气，建筑智能化，计算机网络，E-mail：liusq008@126.com70湖南工业大学　学　报2009年[3]之间），

6、3次谐波可高达86%，5次谐波高达61%。胁电力系统的安全运行。1.4开关电源2.6谐波对电能计量装置的影响开关电源的输入端一般为单相全波二极管式整流对于感应式电度表，谐波会造成计量误差，不过桥，在整流桥后是否采用APFC（activepowerfactor随着谐波次数的增高，影响会越来越小。但对于大部correction），其谐波分量差别较大，典型开关电源谐波分电子式电度表来说，它们会将谐波产生的电功率与分布见表1。基波功率进行简单的代数相加，由于系统中的谐波是表1APFC对产生谐波分量的影响从非线性用户流向线性用户，造成线性用户除了受谐Table1Influenc

7、eofAPFConharmonic波危害之外，还要额外支付谐波功率的费用；而非线componentsgeneration性用户产生谐波污染了电网，却还能由于对外输送谐谐波成分3次谐波5次谐波7次谐波总谐波畸变率波功率而抵消掉一部分电功率费用。谐波分量无APFC91.6984.0474.17174.62.7谐波对现代医院中医疗设备的影响相对强度/%有APFC54.7017.144.1759.4现代医院中很多医疗设备都是通过检测人体生物电信号来判别人体健康状况，由于信号非常微弱，高2谐波对电力系统的影响频的谐波容易在其检测结果（如波形、图形或图像）上叠加