電力電子技術(shù)作為一門新興學(xué)科,自從其產(chǎn)生到現(xiàn)在的半個(gè)多世紀(jì)里得到了飛速發(fā)展。它幾乎涉及了從發(fā)電、輸電、配電到用戶用電的所有領(lǐng)域，變頻設(shè)備的大量使用使得諧波的危害日益突出，諧波治理顯得越來越重要。

　　有源電力濾波器(APF) 近十年來被用于電力諧波濾除，被認(rèn)為是有效的方法。它通常通過對(duì)電網(wǎng)和(或)負(fù)載的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，通過不同的控制方案，利用高頻逆變器進(jìn)行諧波功率放大后，將不同補(bǔ)償目的點(diǎn)的諧波電壓、諧波電流抑制到足夠小的水平。

　　從工業(yè)方面看，冶金、水泥及大型制造企業(yè)首先受到影響，諧波使原先安裝的無(wú)功補(bǔ)償裝置難以正常投入使用，從而造成功率因數(shù)下降、供電變壓器發(fā)熱和生產(chǎn)無(wú)法正常連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。從民用方面看，近年來變頻家電開始被廣大市民所接受，以典型的變頻空調(diào)為例，如果采用有源電力濾波器方案限制入網(wǎng)諧波電流，考慮體積、價(jià)格等因素，在輸入電流大于11A 之后，很難滿足GB17625.1 《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限制》。如果采用常見的Boost 電路方式的PFC 技術(shù)，既帶來了升壓?jiǎn)栴}，又降低了變換效率。

雖然HAPF 的結(jié)構(gòu)多種多樣，但目前混合有源電力濾波器常用的基本類型無(wú)非有如下四類。

　　1、串聯(lián)APF 并聯(lián)PPF 型的HAPF 是現(xiàn)在研究較多的一種類型，由于大部分諧波被相對(duì)廉價(jià)的無(wú)源濾波器濾除，有源部分的容量非常小，典型值為補(bǔ)償功率的5%~10%，因此成本相對(duì)較低。此外由于對(duì)諧波電流串聯(lián)部分可以等效為一“諧波電阻”，該電阻阻止了電網(wǎng)和PPF 之間可能存在的諧振，對(duì)目前工業(yè)應(yīng)用中的無(wú)源濾波方案有很大的改造前景。其缺點(diǎn)是由于APF 的串入需要加入耦合變壓器，連接和維修不方便，且引入了負(fù)載電壓的畸變。

　　2、串聯(lián)APF1 與并聯(lián)PPF 相串聯(lián)的APF2 型的HAPF 是綜合串聯(lián)APF 和并聯(lián)APF 的混合型濾波器。串聯(lián)APF 將電源和負(fù)載隔離，阻止電源諧波電壓竄入負(fù)載端和負(fù)載諧波電流流入電網(wǎng)，并聯(lián)APF 提供一個(gè)零阻抗的諧波支路，把負(fù)載中的諧波電流吸收掉。該方案在電網(wǎng)與公共連接點(diǎn)之間同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電壓和電流的凈化，但是由于采用了兩個(gè)APF，成本很高，較難廣泛應(yīng)用。

　　3、并聯(lián)APF 并聯(lián)PPF 型的HAPF 的優(yōu)點(diǎn)是電路連接方便，APF 可補(bǔ)償無(wú)功，其缺點(diǎn)是APF 容量較大，電網(wǎng)和APF 以及APF 和PPF 之間存在諧波通道，存在諧振的可能。且該裝置對(duì)電網(wǎng)端諧波電壓敏感，只適合電流源型諧波負(fù)載。

　　4、并聯(lián)PPF 與其串聯(lián)的APF 型的HAPF 的優(yōu)點(diǎn)是有源部分基波電壓的壓降大為降低，同時(shí)采用流控電壓源(CCVS) 控制方式可以有效阻止PPF 與電網(wǎng)、負(fù)載可能發(fā)生的諧振，并且由于注入耦合變壓器能連接在Y 型連接的PPF 的中性點(diǎn)上，方便保護(hù)和隔離，更適合于高壓系統(tǒng)應(yīng)用。其缺點(diǎn)仍是對(duì)電網(wǎng)端諧波電壓敏感，只適合電流源型諧波負(fù)載。

　　鑒于目前電力電子器件可控能量水平有限和電力系統(tǒng)要求控制能量巨大之間的矛盾，混合有源電力濾波器(HAPF)是現(xiàn)階段APF 研究和應(yīng)用的主要焦點(diǎn)。HAPF 是將APF 和PPF 結(jié)合起來，它既具有PPF 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，又具有APF 動(dòng)態(tài)跟蹤效果好、諧波抑制頻譜寬的優(yōu)點(diǎn)。因此HAPF 在工業(yè)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。