有源濾波器最早是在1969年,B.M.Bird和J. F. Marsh的論文中提出的,也就是通過向交流電網(wǎng)注入三次譜波電流來(lái)改善波形,這種方法被認(rèn)為是APF基本思想的萌芽1971年,日本H. Sasaki和T.Machida首次完整的描述了有源電力濾波器的基本原理。1976年,美國(guó)西屋電氣公司的L.Gyugyi和E.C.Strycula提出了釆用PWM控制的有源電力濾波器,確立了APF有源濾波器的主電路的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法,為有源電力濾波器的研究打下基礎(chǔ)。
20世紀(jì)70年代,電力電子器件的限制和控制技術(shù)的不成熟因素使得有源電力濾波器除了少數(shù)實(shí)驗(yàn)室研究外幾乎沒有任何進(jìn)展。進(jìn)入20世紀(jì)80年代,新型電力電子器件不斷出現(xiàn),PWM技術(shù)快速發(fā)展,尤其是1983年日H.Akagi等人提出了 “三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論”對(duì)有源電力濾波器的工業(yè)應(yīng)用起到了巨大推動(dòng)作用。80年代以后,有源濾波器的實(shí)用化技術(shù)逐漸成熟,應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
APF有源電力濾波器是基于電壓源逆變器的新型電力電子諧波濾除裝置，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)中由非線性負(fù)載產(chǎn)生的電流波形，分離出諧波電流部分，并通過IGBT逆變器輸出反相補(bǔ)償電流，實(shí)現(xiàn)濾除諧波的功能。另外，APF還可以提供超前或滯后的無(wú)功電流，用于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。和LC型的無(wú)源濾波相比，該產(chǎn)品是主動(dòng)型補(bǔ)償裝置，動(dòng)態(tài)性能好，安全性高，適應(yīng)性強(qiáng)。
目前,作為解決諧波污染問題、補(bǔ)償電網(wǎng)無(wú)功功率、提高電能質(zhì)量的重要手段,有源濾波器已廣泛應(yīng)用于日本、歐美等工業(yè)發(fā)迖國(guó)家。諸如東芝公司、三菱電機(jī)、艾默生、西屋電氣等一些知名的電氣公司,產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。相對(duì)來(lái)說,我國(guó)對(duì)諧波問題的研究起步較晚,1989年剛開始發(fā)表研究有源濾波器的論文,90年代以后,一些高校和科研機(jī)構(gòu)才開始進(jìn)行理論研究,研制樣機(jī)。如今,電能質(zhì)量問題日益受到重視,有源濾波器的理論技術(shù)不斷進(jìn)步,工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富，在與我們息息相關(guān)的生活中各大場(chǎng)所都有應(yīng)用到有源濾波器。
APF有源濾波器之所以稱為有源，顧名思義該裝置需要提供電源，其應(yīng)用可克服LC濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償方法的缺點(diǎn)因?yàn)閭鹘y(tǒng)的只能固定補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無(wú)功；三相電路瞬時(shí)無(wú)功功率理論是APF發(fā)展的主要基礎(chǔ)理論；APF有并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種，前者用的多；并聯(lián)有源濾波器主要是治理電流諧波，串聯(lián)有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。有源濾波器同無(wú)源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時(shí)濾除多次及高次諧波，不會(huì)引起諧振，但是價(jià)位相對(duì)高。