电力系统的无源滤波器的改进方法研究(3)
应用领域 ， 它兼顾了无源滤波器成本低和有源滤波器性能好的优点 ， 具有很好的
发展前景。
无源电力滤波器既可以补偿谐波，又可以补偿无功功率，而且结构简单 ， 成
本相对低廉 ， 是当前补偿谐波的主要手段 。 相对于近些年出现的有源滤波器等新
型滤波装置而言 ， 无源滤波器成本相对较低 ， 容量大 ， 功能易于实现 ， 故在我国
各大工矿企业仍有较多应用 ， 尤其是在解决大功率设备滤波时 ， 由于有源滤波器
受容量及投资限制，一般都采用无源滤波器与有源滤波器结合的混合式滤波装
置。
国际上，电力系统谐波问题的研究起源于 20 世纪 50 、 60 年代， 70 年代
以后 ， 随着电力电子技术的迅速发展 ， 谐波问题日趋严重 ， 引起世界各国的高度
重视 。 无源滤波器作为传统的谐波滤波手段 ， 因其结构简单 ， 成本低廉 ， 得到了
广泛的应用 。 进入 80 年代 ， 由于新型电力半导体器件的出现 ， PWM 技术的发展 ，
以及基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法的提出 ， 有源电力滤波方法成为电
力电子领域的研究热点 ， 并得到迅速的发展 ， 但有源滤波器的安装容量受开关容
量的限制，且成本较高。 20 世纪 90 年代以后，出现了有源滤波器和无源滤波
器相结合的综合方案。 1990 年， Fujit H 等人提出了将 APF 和 PPF 相串联后
与电网并联的混合型方案 。 在先进的混合型滤波系统中 ， 无源滤波器起着十分重
要的作用 ， 分担大部分谐波和无功补偿工作 ， 有源部分则只承担少量谐波补偿的
任务 。 在我国 ， 谐波问题的研究起步较晚 ， 大约始于 20 世纪 80 年代 。 目前理
论研究水平和应用水平与国外相比还有很大的差距 。 近年来 ， 西安交通大学王兆
安教授 、 华北电力大学肖湘宁教授 、 重庆大学王群博士等人针对电力系统谐波抑
制和无功补偿问题 。 也发表了大量的论文 ， 认识到在该领域上使用人工智能方法
的重要性、必要性和有效性。
1.3 1.3 1.3 1.3 无源滤波器的应用现状及存在的问题 无源滤波器的应用现状及存在的问题 无源滤波器的应用现状及存在的问题 无源滤波器的应用现状及存在的问题
无源滤波器是目前广泛应用的电力滤波装置 。 根据目前投入使用的无源滤波
器运行的电压等级 ， 可大致分为大型滤波器及中小型滤波器 。 并且随着技术的发
展和成熟，混合型电力滤波器 —— 无源与有源滤波器技术的结合己经日趋完善 ，
进入实际应用领域。
首先 ， 在高压直流输电工程中 ， 在换流变压器的两侧 ， 常常安装无源直流滤
波器和无源交流滤波器，分别安装在高压直流输电换流器的直流侧和交流侧 。 由
于直流输电常常采用大容量远距离输电 ， 故换流变压器直流侧的输电电压等级常
常达到几百千伏，其母线短路容量常常达到几千兆瓦，如英法海峡直流工程 ， 直
流输电电压 ± 270 千伏 ， 总输送功率为 200 兆瓦 ； 我国的葛洲坝 — 南桥直流输电
工程，其运行指标为 ± 500 千伏， 1200 安培， 1200 兆瓦。同时，换流变压器交
流侧的母线电压等级通常为 110/220/500 千伏 。 按电网等级分 ， 应用于高压直流
输电工程的无源电力滤波器 ， 常常属于大型滤波器 。 除滤波作用外 ， 无源直流滤
波器与无源交流滤波器在具体技术要求稍有不同 ： 交流侧滤波装置在基波下呈电
容性 ， 因而可兼作无功补偿装置 ， 设计时应与无功补偿装置结合考虑 ； 而直流侧
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