该电路拓扑结构主要通过一个匹配变压器将有源滤波器串联于电源和负载之间，以消除电压谐波，平衡或调整负载的端电压。与并联型有源滤波器相比，串联型有源滤波器损耗较大，且各种保护电路也较复杂，因此很少研究单独使用的串联型有源滤波器，而大多数将它作为混合型有源滤波器的一部分予以研究。其拓扑图如下所示：

利用电力电子器件IGBT及其相关电路，对系统谐波源进行跟踪抵消补偿，即按系统的谐波分量发出一个大小相等方向相反的谐波分量，以抵消原谐波分量。主要检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路，计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电网电流。其工作原理如下图所示：

有源电力滤波器实现的功能，滤除电流谐波可以高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波，从而使得配电网清洁高效，满足国标对配电网谐波的要求。该产品真正做到自适应跟踪补偿，可以自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿，80us响应负荷变化，20ms实现完全跟踪补偿。

有源滤波器背景

有源电力滤波器最终实现的目的：1、提高企业设备的供电质量，提供设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失。2、降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用。3、减少电容器的谐振几率，提高用电安全。4、减少谐波产生的电磁干扰，保障弱点系统正常工作。5、满足国家及地方标准要求，避免罚款。

电容器的电容量增大有两种情况：第一种是无内熔丝的电容器一旦发现电容量增大，即超过一个串联段击穿所引起的电容量增大，应立即退出运行；第二种是有内熔丝的电容器应考虑为一个元件击穿故障，相应的内熔丝没有熔断引起电容量增大的，要立即退出运行。总之，无论哪种情况都要立即退出运行，以防止电容器带故障运行而发展成扩大性故障。

电容器组在运行中继电保护误动或拒动，可能使保护的定值与实际不相符合，灵敏度过高容易误动，灵敏度过低容易拒动，另外，继电器存在问题对策如下：

户外式电容器受天气及周围环境的影响，外壳，构架油漆容易脱落和生锈，同时，外壳，支持绝缘子和其他配件如不定期清扫会严重积尘，不利于电容器安全运行。因此要定期对设备进行维护，特别是周围环境不大好的更要重视。使之电容器外壳，构架以及其他设备保持油漆完好和良好的辐射表面，构架采用涂锌件，防止生锈。另外，户外式设备拟每季或半年清扫一次，但是要根据季节特点和周围环境做到勤清扫，如某变电站每年2次雾季前进行小水量边冲边揩，效果很好。/p>

输入端谐波产生机理：变频器的主电路一般为交一直一交组成，外部输入380V/50Hz的工频电源经三相桥路不可控整流成直流电压，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流电压。在整流回路中，输入电流的波形为不规则的矩形波，波形按傅立叶级数分解为基波和高次谐波，谐波次数通常为6n±1次高次谐波，其中的高次谐波将干扰输入供电系统。如果出现电源侧电抗充分小、换流重叠角\"可以忽略强狂，那么n次高次谐波为基波电流的1/n。输出端谐波产生机理：在逆变输出回路中，输出电流信号是受PWM载波信号调制的脉冲波形。对于GTR大功率逆变元件，其PWM的载波频率为2～3kHz，而IGBT大功率逆变元件的PWM最高载频可达15kHz。同样，输出回路电流信号也可分解为只含基波和其他高次谐波。

（1）变压器：电流和电压谐波将增加变压器铜损和铁损，结果使变压器温度上升，影响绝缘能力，造成容量裕度减小。谐波还能产生共振及噪声等。

（7）电力电子设备：电力电子设备通常靠精确电源零交叉原理或电压波形的形态来控制和操作，若电压有谐波成分时，零交叉移动、波形改变、以致造成许多误动作。

有源滤波器背景

3、不管采用何种方法，都不可能完全解决高次谐波的污染问题，在实际工业生产中为消除变频器高次谐波对电气设备的干扰，主要从传导、辐射和耦合三个方面解决。总的原则是抑制和切断干扰源、切断干扰对系统的耦合通道和降低对干扰信号的敏感性。解决传导干扰主要是在电路中把传导的高频电流滤掉或者隔离掉，解决辐射干扰就是对辐射源或*扰的线路进行屏蔽，解决耦合干扰就是合理布置干扰源和被干扰线路的距离、走向，避免耦合产生。

电力系统中常会因为输送无功功率而造成电力系统无端的能源浪费，而对电网进行无功补偿是实现电能效率最大，保证电力系统运行安全，降低能源损耗的重要举措。除此之外，无功补偿也能在一定程度上治理谐波的污染，当然这需要谐波治理的相关设备一同进行配合才能事半功倍。同时，无功补偿能改善电力系统环境，提高用电质量。