有源濾波器的工作邏輯基于實時監測與主動抵消,本質是通過電力電子變流器(如 IGBT 模塊)生成 “反向諧波電流”,抵消負載產生的諧波,使電網側電流恢復為正弦波。具體流程可分為 3 個關鍵步驟:
諧波檢測環節
通過電流 / 電壓傳感器實時采集電網或負載側的電流、電壓信號,傳遞給核心控制單元。控制單元通過特定算法(如瞬時無功功率法(ip-iq 法) 、同步旋轉坐標系法(d-q 法) )分離出負載電流中的諧波分量、無功分量或三相不平衡電流,明確需要補償的 “目標信號”。
補償指令計算環節
控制單元根據檢測到的 “目標信號”,計算出變流器需要輸出的 “補償電流指令”(即與諧波電流大小相等、相位相反的電流信號),同時結合電網電壓同步信號(如鎖相環 PLL 生成的同步脈沖),確保補償電流與電網頻率、相位匹配。
補償電流生成環節
變流器(通常為兩電平或三電平拓撲)接收補償指令后,通過 PWM(脈沖寬度調制)技術控制 IGBT 等功率器件的導通與關斷,將直流側電壓(由電容或儲能裝置提供)逆變為交流補償電流,注入到電網與負載之間的公共連接點(PCC 點)。終,補償電流與負載諧波電流相互抵消,電網側僅需提供基波有功電流,實現電能質量優化。