Skillnaden mellan passivt filter och aktivt effektfilter
Apr 13, 2026| Passiva filter, även kända som LC-filter, är filtreringsanordningar som består av induktorer (L), kondensatorer (C) och motstånd (R), som specifikt kan eliminera enstaka eller flera ordrar av övertoner. Den mest använda strukturen inom teknik är LC-seriens resonansgren. När denna gren är ansluten parallellt med elnätet, uppvisar den extremt låg impedans vid frekvenserna av stora karaktäristiska övertoner såsom 3:e, 5:e och 7:e ordningen, vilket ger en förbikopplingskanal för övertonsströmmar för att uppnå övertonsshuntning. Enkel-avstämda filter, dubbel-avstämda filter och hög-passfilter tillhör alla passiva filter, vars kärnarbetsläge är passiv övertonsdämpning, som endast realiserar övertonskontroll genom att förlita sig på resonansegenskaperna hos passiva LC-komponenter.
Active Power Filter (APF)är en enhet för dynamisk övertonsdämpning och reaktiv effektkompensation baserad på kraftelektronisk teknologi, som kan utföra realtidskompensation för övertoner med varierande amplituder och frekvenser, såväl som fluktuerande reaktiv effekt. Dess "aktiva" karakteristik återspeglas i det faktum att enheten måste vara utrustad med en likströmsförsörjning- på sidan och generera kompensationsström genom aktiv styrning, snarare än att enbart förlita sig på passiv LC-resonans. APF kan effektivt övervinna bristerna med traditionella passiva filter, såsom fasta kompensationsegenskaper och sårbarhet för systemimpedans, realisera full dynamisk och realtidsspårningskompensation, och kan slutföra både harmonisk undertryckning och reaktiv effektkompensation.
Teorin om momentan reaktiv effekt för trefaskretsar är den grundläggande teoretiska grunden för utvecklingen av APF. APF är huvudsakligen uppdelad i parallelltyp och serietyp, bland vilka parallelltypen är den mest använda:
● Parallell APF: Motsvarar en kontrollerad strömkälla, som huvudsakligen kompenserar för strömövertoner, reaktiv effekt och obalanserad ström;
● Serie APF: Motsvarar en kontrollerad spänningskälla, som huvudsakligen undertrycker spänningsövertoner, spänningsfluktuationer och spänningsstörningar.
|
Jämförelseobjekt |
Passivt filter |
Active Power Filter (APF) |
|
Komponentsammansättning |
Passiva komponenter som induktorer (L), kondensatorer (C) och motstånd (R) |
Strömomvandlare, styrenhet, ström-/spänningssensor, likströmsförsörjning- på sidan |
|
Arbetsprincip |
Genom att använda serieresonansegenskaperna hos LC presenterar den låg impedans vid målövertonsfrekvensen, vilket ger bypass-shuntning för övertonsströmmar (passiv typ) |
Effektomvandlaren detekterar övertoner genom styrenheten och injicerar aktivt omvänd kompensationsström för att kompensera de ursprungliga övertonerna (aktiv typ) |
|
Kompensationsegenskaper |
Fast frekvenskompensation; stegvis kompensation kan uppnås genom gruppväxling, men kontinuerlig dynamisk kompensation är inte möjlig |
Full-frekvens dynamisk spårningskompensation, anpassningsbar till real-tidsändringar i övertonsamplitud och frekvens |
|
Harmonisk kontrollkapacitet |
Kan endast styra förinställda övertoner av låg-ordning (3:e, 5:e, 7:e ordningen), med dålig effekt på övertoner av hög-ordning |
Kan filtrera både övertoner av låg-och hög-ordning samtidigt och kan hantera komplexa och variabla övertonsscenarier |
|
Systemresonansrisk |
Benägen till harmonisk resonansförstärkning med nätsystemimpedans, vilket utgör potentiella säkerhetsrisker |
I princip ingen resonans förekommer; endast en liten interaktion med systemimpedans kan förekomma i extremt svaga elnät, med extremt låg risk |
|
Kompensationsförmåga för reaktiv effekt |
Kan samtidigt ge fast kapacitiv reaktiv effektkompensation, men kan inte kompensera för induktiv reaktiv effekt eller fluktuerande reaktiv effekt |
Kan dynamiskt och smidigt kompensera för både kapacitiv och induktiv reaktiv effekt, lösa både harmoniska och reaktiva effektproblem |
|
Svarshastighet |
Långsam (andra/100 millisekund nivå), påverkas av komponentparametrar |
Extremt snabb (mikrosekund/millisekundnivå), kapabel att spåra övertonsändringar i realtid- |
|
Kosta |
Låg, med enkla komponenter och bekväm drift och underhåll |
Relativt hög; Kärnkomponenterna är kraftomvandlare och styrenheter, med något högre drift- och underhållskrav |
|
Tillämpliga scenarier |
Scenarier med stabila belastningar och fasta harmoniska frekvenser (vanliga industrianläggningar, låg-distributionsnätverk)
|
Scenarier med stora lastfluktuationer och komplexa övertoner (frekvensomvandlare, ljusbågsugnar, strömförsörjningssystem för elektronisk precisionsutrustning) |