有源滤波器的工作逻辑基于实时监测与主动抵消,本质是通过电力电子变流器(如 IGBT 模块)生成 “反向谐波电流”,抵消负载产生的谐波,使电网侧电流恢复为正弦波。具体流程可分为 3 个关键步骤:
谐波检测环节
通过电流 / 电压传感器实时采集电网或负载侧的电流、电压信号,传递给核心控制单元。控制单元通过特定算法(如瞬时无功功率法(ip-iq 法) 、同步旋转坐标系法(d-q 法) )分离出负载电流中的谐波分量、无功分量或三相不平衡电流,明确需要补偿的 “目标信号”。
补偿指令计算环节
控制单元根据检测到的 “目标信号”,计算出变流器需要输出的 “补偿电流指令”(即与谐波电流大小相等、相位相反的电流信号),同时结合电网电压同步信号(如锁相环 PLL 生成的同步脉冲),确保补偿电流与电网频率、相位匹配。
补偿电流生成环节
变流器(通常为两电平或三电平拓扑)接收补偿指令后,通过 PWM(脉冲宽度调制)技术控制 IGBT 等功率器件的导通与关断,将直流侧电压(由电容或储能装置提供)逆变为交流补偿电流,注入到电网与负载之间的公共连接点(PCC 点)。终,补偿电流与负载谐波电流相互抵消,电网侧仅需提供基波有功电流,实现电能质量优化。