Forskjellen mellom passivt filter og aktivt effektfilter
Apr 13, 2026| Passive filtre, også kjent som LC-filtre, er filtreringsenheter som består av induktorer (L), kondensatorer (C) og motstander (R), som spesifikt kan eliminere enkelt eller flere rekkefølger av harmoniske. Den mest brukte strukturen i engineering er LC-seriens resonansgren. Når denne grenen er koblet parallelt til strømnettet, presenterer den ekstremt lav impedans ved frekvensene til store karakteristiske harmoniske som 3., 5. og 7. orden, og gir en bypass-kanal for harmoniske strømmer for å oppnå harmonisk shunting. Enkelt-innstilte filtre, dobbelt-innstilte filtre og høy-passfiltre tilhører alle passive filtre, hvis kjernearbeidsmodus er passiv harmonisk undertrykkelse, og realiserer harmonisk kontroll kun ved å stole på resonansegenskapene til passive LC-komponenter.
Active Power Filter (APF)er en dynamisk harmonisk undertrykkelse og reaktiv effektkompensasjonsenhet basert på kraftelektronisk teknologi, som kan utføre sanntidskompensasjon for harmoniske med varierende amplituder og frekvenser, samt fluktuerende reaktiv effekt. Dens "aktive" karakteristikk gjenspeiles i det faktum at enheten må være utstyrt med en DC-strømforsyning og generere kompensasjonsstrøm gjennom aktiv kontroll, i stedet for å stole utelukkende på passiv LC-resonans. APF kan effektivt overvinne manglene til tradisjonelle passive filtre, for eksempel faste kompensasjonsegenskaper og sårbarhet for systemimpedans, realisere full dynamisk og sanntidssporingskompensasjon, og kan fullføre både harmonisk undertrykkelse og reaktiv effektkompensasjon.
Teorien om øyeblikkelig reaktiv effekt for tre-fasekretser er det grunnleggende teoretiske grunnlaget for utviklingen av APF. APF er hovedsakelig delt inn i parallelltype og serietype, hvorav parallelltypen er den mest brukte:
● Parallell APF: Tilsvarer en kontrollert strømkilde, som hovedsakelig kompenserer for strømovertoner, reaktiv effekt og ubalansert strøm;
● Serie APF: Tilsvarer en kontrollert spenningskilde, som hovedsakelig undertrykker spenningsharmoniske, spenningssvingninger og spenningsforstyrrelser.
|
Sammenligningselementer |
Passivt filter |
Active Power Filter (APF) |
|
Komponentsammensetning |
Passive komponenter som induktorer (L), kondensatorer (C) og motstander (R) |
Strømomformer, kontroller, strøm-/spenningssensor, strømforsyning- på DC-siden |
|
Arbeidsprinsipp |
Ved å bruke serieresonanskarakteristikkene til LC, presenterer den lav impedans ved den harmoniske målfrekvensen, og gir bypass-shunting for harmoniske strømmer (passiv type) |
Detekterer harmoniske gjennom kontrolleren, kraftomformeren injiserer aktivt reverskompensasjonsstrøm for å forskyve de originale harmoniske (aktiv type) |
|
Kompensasjonsegenskaper |
Fast frekvenskompensasjon; trinnvis kompensasjon kan oppnås gjennom gruppebytte, men kontinuerlig dynamisk kompensasjon er ikke mulig |
Full-frekvens dynamisk sporingskompensasjon, tilpasset til sanntidsendringer i harmonisk amplitude og frekvens |
|
Harmonisk kontrollevne |
Kun i stand til å kontrollere forhåndsinnstilte lav-ordens harmoniske (3., 5., 7. orden), med dårlig effekt på høy-ordens harmoniske |
Kan filtrere både lav- og høy- harmoniske samtidig, og kan takle komplekse og variable harmoniske scenarier |
|
Systemresonansrisiko |
Utsatt for harmonisk resonansforsterkning med nettsystemimpedans, noe som utgjør potensielle sikkerhetsfarer |
I utgangspunktet oppstår ingen resonans; bare liten interaksjon med systemimpedans kan forekomme i ekstremt svake strømnett, med ekstremt lav risiko |
|
Kompensasjonsevne for reaktiv effekt |
Kan samtidig gi fast kapasitiv reaktiv effektkompensasjon, men kan ikke kompensere for induktiv reaktiv effekt eller fluktuerende reaktiv effekt |
Kan dynamisk og jevnt kompensere for både kapasitiv og induktiv reaktiv effekt, og løser både harmoniske og reaktive effektproblemer |
|
Responshastighet |
Sakte (andre/100 millisekund nivå), påvirket av komponentparametere |
Ekstremt rask (mikrosekund/millisekundnivå), i stand til sanntidssporing- av harmoniske endringer |
|
Koste |
Lavt, med enkle komponenter og praktisk betjening og vedlikehold |
Relativt høy; Kjernekomponentene er strømomformere og kontrollere, med noe høyere drifts- og vedlikeholdskrav |
|
Gjeldende scenarier |
Scenarier med stabile belastninger og faste harmoniske frekvenser (vanlige industrianlegg,-lavspent distribusjonsnettverk)
|
Scenarier med store lastsvingninger og komplekse harmoniske (frekvensomformere, lysbueovner, strømforsyningssystemer for elektronisk presisjonsutstyr) |