陈柏超， 薛钢， 田翠华， 陈耀军

(武汉大学 电气与自动化学院，武汉 430072)

0 引 言

谐波问题是电网中一个突出的电能质量问题，它的主因是非线性负荷。谐波会增大电力系统中的损耗，干扰继电保护装置的工作，影响测量的准确性，干扰通信系统，引起开关器件误动，影响高精度装置的效果等[1-3]。

滤波器是电力系统中谐波治理的重要手段。滤波器可分为：无源滤波器(passive filter，PF)、有源滤波器(active power filter，APF)和混合有源滤波器(hybrid active power filter，HAPF)。PF结构简单可靠，成本低，技术成熟，被广泛应用于电网中[4]。然而，PF的滤波效果依赖于元件参数(残余电阻和偏谐会影响滤波效果)和电网参数，在实际应用中往往不能达到最理想的效果。同时，PF体积大，占地面积大[1,4]。APF功能灵活，兼具谐波补偿和无功补偿功能，滤波性能不受电网参数影响[5-9]。但是单独使用的APF的有源装置容量较大，投资较高，开关器件承受较高的电压或者电流，在高压、大容量场合的应用受到限制[1-3]。

为降低有源装置的容量和成本，学者们把无源滤波器PF和有源滤波器APF组合起来，充分发挥两者的优势，组成了混合有源滤波器HAPF[10-21]。HAPF克服了APF有源部分容量过大、开关器件承受电压或者电流过大的局限，在中高压领域得到了较好的应用。并联APF+并联PF结构的HAPF中，并联APF通过变压器接入电网，变压器体积大，低压侧电流较大，APF输出的电流可能会流入PF中[10-11]。 APF通过变压器与PF串联结构的HAPF中，PF的基波阻抗较大，承担大部分的基波电压，有源部分容量较小，但此结构不适合进行大容量的无功补偿，且一旦有源部分开路，基波电压就会降落在有源部分的变压器绕组上[12-13]。……