图2是有源串联滤波器的等效电路图，图中两个电压源，一个是电网电压源，另一个是电力变换器电压源。图2可以进一步分成工频等效电路和谐波等效电路，如图3所示 。图3(a)所示为工频等效电路，若电源损耗忽略不计，电力变换器产生的补偿电压仅含有谐波成分。因此，工频下电力变换器的电压源视为短路，由图3(a)可以看出，串联的电感和电容在工频下为容性，这样就提供了稳定的无功补偿。图3(b)为谐波下的等效电路。由于电力变换器的开关频率大于串联电感和电容的谐振频率，所以串联电感和电容呈感性，整体作为电感过滤电力变换器的开关纹波。为了抑制谐波电流，补偿电压可以写为表达式：

其中 为负荷谐波电流， 为串联电感和电容的阻抗。若电力变换器产生补偿电压如表达式(4)，那么这个电压转化成补偿电流，与电网谐波电流方向相反，这样谐波电流就抵消了。

B.电力变换器的控制回路

从图4可以看出，控制回路主要有负荷电流、电网电流、电力变换器输出电流和直流母线电压四种信号，相应地控制过程分为四部分：

第一部分为了实现谐波电流和串联阻抗的乘积，即表达式(4)。负荷电流首先通过带阻滤波器I得到谐波电流，然后通过PID控制器就是补偿电压。

第二部分是为了修正第一部分所得补偿电压的误差。电网电流通过带阻滤波器II得到谐波电流，然后通过放大器I得到比例放大的谐波电流。

第三部分是为了避免高频振荡，产生一个和电感电容串联的虚拟电阻。电力变换器输出电流通过带通滤波器得到其工频电流，然后将电力变换器输出电流和其工频电流经过减法器得到电力变换器谐波电流。然后经过放大器II得到比例放大的信号。

第四部分用来校正直流母线电压。直流母线电压通过低通滤波器滤去直流纹波。

C.有源串联滤波器特点

此有源串联滤波器不仅可以补偿无功改善电压质量，还可以及时抑制电网中变化的谐波。相对于

串联一定电抗率及容量的电抗器的方法，具有明显优势。而且此装置的电感小、尺寸小、重量轻、电磁干扰小等优点，未来发展具有广阔前景。

3. 结论

由于电网存在大量的非线性负荷，导致其电压电流都含有程度不等的谐波分量。电容器组在运行中经常会出现熔断器发热、绝缘下降、电容值变化等故障，分析其原因，谐波危害占很大的比例。本文通过分析谐波对电容器组的危害原因，提出了采用有源串联滤波器限制谐波的方法。此装置滤波电感小、尺寸小、重量轻、良好的滤波特性和电磁干扰小等优点具有广阔的发展前景。。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志总第445期2012年第08期(2月28 日出版)-----转载须注名来源 (责任编辑：admin)