如圖所示，針對(duì)可控硅整流電源型諧波源，設(shè)置了5、7、11次單調(diào)諧濾波支路。由于特定次數(shù)的諧波電流值與所流經(jīng)支路諧波阻抗成反比，諧波源產(chǎn)生的諧波電流中，80~90%流經(jīng)濾波支路，只有10~20%的諧波電流注入系統(tǒng)，起到很好的諧波濾除效果。
電力系統(tǒng)中的諧波來自電氣設(shè)備，也就是說來自發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備。由于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)不可能是完善的正弦波，因此發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓波形不可能是一點(diǎn)不失真的正弦波。目前我國(guó)應(yīng)用的發(fā)電機(jī)有兩大類：隱極機(jī)和凸極機(jī)。隱極機(jī)多用于汽輪發(fā)電機(jī)，凸極機(jī)多用于水輪發(fā)電機(jī)。
2 什么是有源濾波器
對(duì)于諧波分量而言，隱極機(jī)優(yōu)于凸極機(jī)，但隨著科技進(jìn)步，可控硅、IGBT等電子勵(lì)磁裝置的投入，使發(fā)電機(jī)的諧波分量有所上升。當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于額定電壓的10%以上時(shí)，由于電機(jī)的磁飽和，會(huì)使電壓的三次諧波明顯增加。同樣在變壓器的電源側(cè)電壓超過額定電壓10%以上時(shí)，也會(huì)使二次側(cè)電壓的三次諧波明顯增加。由于電網(wǎng)電壓偏移在±7%以下，所以發(fā)電、變電設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量都比較小，比國(guó)家的考核標(biāo)準(zhǔn)低的多，因此發(fā)電、變電設(shè)備不是影響電網(wǎng)電壓波形方面質(zhì)量的主要矛盾。
近年，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息時(shí)代的到來，電子計(jì)算機(jī)、精密醫(yī)療儀器、微處理器以及其它數(shù)字化電子設(shè)備應(yīng)用日益普遍；電子計(jì)算機(jī)、微處理器以及其他電子儀器設(shè)備普遍存在對(duì)供電電源的諧波質(zhì)量要求很高的特點(diǎn)，由于高次諧波的存在，使得這些高靈敏的電子系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)程序運(yùn)行錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、時(shí)間錯(cuò)誤、死機(jī)、無故重新啟動(dòng)甚至造成用電設(shè)備永久性損壞，給人們的工作和日常生活造成了巨大損失。一般設(shè)備在“瞬變”發(fā)生頻次20萬(wàn)次／小時(shí)狀態(tài)下工作，電子設(shè)備壽命會(huì)縮短40%，電機(jī)設(shè)備壽命會(huì)縮短30%，照明設(shè)備壽命會(huì)縮短35%~45%據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備的故障有75%是由于瞬變和浪涌造成的。基本上每當(dāng)一個(gè)電感性負(fù)荷被切斷時(shí)，就會(huì)有比正常電壓的峰值高很多倍的用戶側(cè)高次諧波產(chǎn)生。
無源濾波器由LC等被動(dòng)元件組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低阻抗，對(duì)相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動(dòng)式諧波電流旁路通道;而有源濾波器由電力電子元件和DSP等構(gòu)成的電能變換設(shè)備，檢測(cè)負(fù)載諧波電流并主動(dòng)提供對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流，補(bǔ)償后的源電流幾乎為純正弦波，其行為模式為主動(dòng)式電流源輸出。
