有源濾波器的設(shè)計(jì)方法，大致可歸結(jié)為級(jí)聯(lián)法和模擬法兩大類(lèi)。

級(jí)聯(lián)法

根據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求，求出可以物理實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)移函數(shù)（通?？捎涩F(xiàn)成的有源濾波器資料和手冊(cè)中查得），并將它分解為低階函數(shù)（主要是二階函數(shù)）之積，將這些低階函數(shù)分別用有源電路實(shí)現(xiàn)后再級(jí)聯(lián)起來(lái)，就實(shí)現(xiàn)了原轉(zhuǎn)移函數(shù)。

有源電力濾波器可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體的配電網(wǎng)中，如：電力系統(tǒng)、電解電鍍企業(yè)、水處理設(shè)備、石化企業(yè)、大型商場(chǎng)及辦公大樓、精密電子企業(yè)、機(jī)場(chǎng)/港口的供電系統(tǒng)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等。根據(jù)應(yīng)用對(duì)象不同，有源電力濾波器的應(yīng)用將起到保障供電可靠性、降低干擾、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增長(zhǎng)設(shè)備壽命減少設(shè)備損壞等作用。

有源濾波器的改進(jìn)，一方面有賴于元器件及集成技術(shù)的進(jìn)展，一方面也取決于電路結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。RC有源濾波器雖已能混合集成，但高質(zhì)量RC有源濾波器的完全集成仍沒(méi)解決。主要困難是不能在芯片上直接集成高精度的電阻和電容元件，且大電阻和大電容所占芯片面積太大。

靜止無(wú)功發(fā)生器是近幾年來(lái)新出現(xiàn)的一種基于大功率逆變器的無(wú)功補(bǔ)償裝置，是電力行業(yè)世界前沿科技柔性交流輸電系統(tǒng)中的重要組成部分。它將電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)裝置輸出電壓相位的控制，對(duì)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)施靈活、快速的控制，從感性到容性的整個(gè)范圍進(jìn)行連續(xù)的無(wú)功調(diào)節(jié)，達(dá)到快速補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)無(wú)功功率的需求，從而抑制電壓波動(dòng)并增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性。SVG能動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償無(wú)功電流和諧波電流，從而對(duì)減少線路損耗，增大有功輸送能力，抑制諧波，提高電能質(zhì)量都起到很好的作用。

傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)調(diào)節(jié)電容或電感實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，雖然應(yīng)用廣泛，但是存在諧振、響應(yīng)時(shí)間慢等問(wèn)題。

靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）是目前較先進(jìn)的無(wú)功補(bǔ)償裝置，它不再采用大容量的電容、電感器件，而是通過(guò)大功率電力電子器件的高頻開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)無(wú)功能量的變換，從而使無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍：

靜止無(wú)功發(fā)生器可分為高壓靜止無(wú)功發(fā)生器和低壓靜止無(wú)功發(fā)生器兩類(lèi)。高壓靜止無(wú)功發(fā)生器具有穩(wěn)壓補(bǔ)償、無(wú)功補(bǔ)償、三相不平衡補(bǔ)償、諧波補(bǔ)償?shù)榷喾N補(bǔ)償功能，在風(fēng)電場(chǎng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、變電站等場(chǎng)景應(yīng)用較多；低壓靜止無(wú)功發(fā)生器具有維護(hù)方便、運(yùn)行更穩(wěn)定、容量充足等優(yōu)勢(shì)，主要用于低壓配電網(wǎng)。目前，高壓靜止無(wú)功發(fā)生器為靜止無(wú)功發(fā)生器主流產(chǎn)品，市場(chǎng)占比約達(dá)80.0％。

合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。相反，如果選擇或使用不當(dāng)，也可能造成供電系統(tǒng)的電壓波動(dòng)，諧波增大等諸多因素。那么動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償是什么？與靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償有什么區(qū)別？

動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的實(shí)際應(yīng)用

什么是箔繞電抗器

箔繞電抗器是由寬度等于電抗器高度的箔紙卷繞制而成，在交流情況下，由于渦流效應(yīng)使流過(guò)箔紙的電流趨于箔紙邊緣，出現(xiàn)擠流現(xiàn)象; 擠流效應(yīng)使箔片的交流電阻遠(yuǎn)大于直流電阻，交流功耗遠(yuǎn)大于直流功耗。為減小箔式電抗器的擠流效應(yīng)．實(shí)際設(shè)計(jì)中通常是在電抗器高度方向上進(jìn)行分裂，再進(jìn)行串并聯(lián)組合。上述措施往往需要特殊的工藝來(lái)完成。但隨著分裂段數(shù)的增加，雖然在一定程度上減小了擠流效應(yīng)，卻使制動(dòng)電阻成倍增大。并沒(méi)有起到降低功耗的作用。以上原因使箔式電抗器在制造及應(yīng)用方面受到極大的限制。

無(wú)功補(bǔ)償是電網(wǎng)中電能的常規(guī)轉(zhuǎn)換，這些輸出功率稱為無(wú)功負(fù)載。例如，由電磁感應(yīng)組件產(chǎn)生的電磁場(chǎng)占據(jù)的電能和由電容器產(chǎn)生的靜電場(chǎng)占據(jù)的電能。當(dāng)電流在電感元件中工作時(shí)，電流比工作電壓低90°，而當(dāng)電流在電容器組件中工作時(shí)，電流比工作電壓高90倍。在同一電源電路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電容器電流的方向相反，它們之間的距離為180°。如果電容器和電容器成比例地安裝在電磁感應(yīng)部件的電源電路中，則兩者的電流彼此抵消，從而減小了電流矢量材料和工作電壓矢量材料之間的交叉角。

靜止無(wú)功發(fā)生器的自換相橋式電路由可被SVG關(guān)斷的電力電子器件(如IGBT)組成，SVG通過(guò)電抗器并聯(lián)到電網(wǎng)中，橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位可以適當(dāng)調(diào)整，也可以直接控制交流側(cè)電流。快速吸收或放出所需的無(wú)功功率，從而達(dá)到快速動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的目的。作為一種有源補(bǔ)償裝置，它不僅能跟蹤沖擊負(fù)載的沖擊電流，還能跟蹤和補(bǔ)償諧波電流。電壓源逆變器由DC電容和逆變橋組成，其中逆變橋由可關(guān)斷的半導(dǎo)體器件IGBT組成。