9.2.2  有源滤波器

一般而言，图6.15所示的可控整流装置可以看作是输出很多高频谐波的电流源负载。如果谐波电流不被吸收而是流入交流输电网内，则会成为电磁干扰源。如果谐波电流集中流入到电路中用于调整功率因数的电容器里，则会引起电容器烧毁事故。因此，在直流输电系统的输入端和输出端应接入滤波电路来吸收高频谐波电流，如图9.10所示。滤波器形成以5次、7次、11次等为主的高频分量的谐振电路，滤波器本身体积大、价格贵，而且也不能随谐波电流的变化自动调节。

最近，推出用由电流控制逆变器构成的电流源负载（CRL）代替滤波器接入输入端，将谐波电流和无功电流一并吸收的实用化方法，这种装置称为有源滤波器（activefilter）。有源滤波器的形式多种多样，图9.11所示为并联补偿型。另外，将大型的、仅对无功电流进行补偿的电流控制逆变器称为STATCOM（STATic synchronous COMpensator，参考9.2.3节）。

图9.11 可控整流装置与有源滤波器的连接图(https://www.daowen.com)

下面介绍其工作原理。图9.12a所示为作为畸变电流源（CRS）的整流装置的一相电流波形。电流i_a由与电源电压同相的有功电流i_ad、90°相位差的无功电流i_aq以及谐波电流i_HF组成（i_a=i_ad+i_aq+i_HF）。有源滤波器构成可控电流源负载CRL来吸收其中的谐波电流。

电流的三相输入输出简化电路如图9.12b所示。可控整流装置作为CRS，在产生I_d的同时，也输出有害电流（I_q+i″_HF）^[12]，有源滤波器强制性地产生-（I_q+i″_HF），构成电流源负载CRL。另外，有源滤波器的主要特点是将负载电流波形中与电源波形不一致的部分提取出来，并作为电流控制逆变器的电流指令。

图9.12 基于有源滤波器进行谐波抑制和无功补偿的示意图