1 主电路拓扑结构分类
从不同的观念动身，有源电力滤波器具有不同的分类规范。
1.1 依据接入电网的办法分类
依据接入电网的办法，有源电力滤波器能够分为串联型、并联型和串-并联型三大类。
1.1.1 串联型有源滤波器
串联型有源滤波器经耦合变压器串接入电力体系，如图1所示，其可等效为一个受控电压源，首要是消除电压型谐波以及体系侧电压谐波与电压动摇对灵敏负载的影响。串联型有源电力滤波器使用在直流体系中时，耦合变压器的体系接入侧很简略呈现直流磁饱满问题，所以只在沟通体系中选用。与并联型有源电力滤波器比较，因为串联型有源电力滤波器中流过的是正常负荷电流，因而损耗较大;此外，串联型有源电力滤波器的投切、毛病后的退出及各种维护也较并联型有源电力滤波器杂乱。现在独自运用串联有源电力滤波器的比如较少，研讨多会集在其与LC无源滤波器所构成的串联混合型有源电力滤波器上。
1.1.2 并联型有源电力滤波器
并联型有源电力滤波器与体系并联等效为一个受控电流源，如图2所示。有源滤波器向体系注入与谐波电流巨细持平方向相反的电流，然后到达滤波的意图。并联型有源电力滤波器首要适用于电流源型理性负载的谐波补偿，技能上已恰当老练，工业上已投入运用的有源电力滤波器多选用此计划。
与串联型有源电力滤波器比较并联型有源电力滤波器经过耦合变压器并入体系，不会对体系运转形成影响，具有投切便利灵敏以及各种维护简略的长处。可是当独自运用并联型有源电力滤波器来滤除谐波时，有源电力滤波器容量要求很大，这样会带来一系列的问题，如工程造价高、电磁搅扰、结构杂乱以及高的功率损耗等。
1.1.3 串-并联型有源电力滤波器
串-并联型有源电力滤波器如图3所示，相关文献称之为一致电能质量调理器(UPQC)。它归纳了串联型和并联型两种结构，一起组成一个完好的用户电力设备来处理电能质量的归纳问题。其间，直流侧电容器或电感储能设备是串联型和并联型有源滤波器所共用的，串联有源电力滤波器起到补偿电压谐波、消除体系不平衡、调理电压动摇或闪变、坚持体系电压安稳性或阻尼振荡的作用。并联变流器起到补偿电流谐波不平衡、补偿负荷的无功、调理变流器直流侧电压的作用。因而这种一致电能质量调理器能够完成短时间不间断供电、蓄能、无功补偿、按捺谐波、消除电压动摇及闪变、坚持体系电压安稳等功能，被认为是最理想的有源滤波器的结构。这种结构既可用于三相体系，又能够用于单相体系。可是其首要缺陷在于本钱较高(需求较多的开关器材)和操控杂乱。
1.2 依据接入电网电压等级分类
依据接入电网电压等级来分类，有源电力滤波器还能够分为直接接入和经过无源滤波器直接接入电网两种办法。
1.2.1 直接接入型
图4 为直接接入型有源滤波主电路拓扑结构，它是有源滤波器和无源滤波器的组合结构。这种滤波器结构现在十分遍及，因为它并联的LC无源滤波器部分消除了很多的低次谐波，因而有源滤波器部分容量能够做到很小(负荷容量的5%左右)，这样大大削减了有源滤波器的体积和本钱。它能够一起消除电压和电流谐波，并且本钱相对较低，因而十分受欢迎。可是这种结构的滤波器的缺陷在于只能针对特定负荷进行补偿，负荷运转状况改变较大的时分补偿功能欠好。
1.2.2 直接接入型
图5为有源与无源滤波串联运用的混合型有源滤波器，在该办法中，谐波和无功功率首要由LC 滤波器补偿，而有源滤波器的作用是改进无源滤波器的谐波特性，战胜无源滤波器易受电网阻抗的影响、易与电网发生谐振等缺陷。在这种办法中，有源滤波器不接受沟通电源的基波电压，因而设备容量小。该计划因为注入变压器衔接在Y 型衔接的PF的中性点上，便利维护和阻隔，因而更适合于高电压体系使用，可是该电路对电网中的谐波电压十分灵敏。
1.3 按有源电力滤波器中逆变器直流侧储能元件的分类
依据有源电力滤波器中逆变器直流侧储能元件的不同，有源电力滤波器又可分为电压型有源电力滤波器(储能元件为电容)和电流型有源电力滤波器(储能元件为电感)。
电流型有源电力滤波器如图6所示，它是由一个大电感充任一个非正弦的电流源来供给非线性负荷的谐波电流。电流型逆变器的最大缺陷在于不能用于多电平场合，无法提巨大容量时逆变器的功能;电压型由一个较大的电容作为直流侧的电压支撑。因为电压型结构简便、廉价，并且能够扩展为多电平结构，使其在开关频率较低的情况下获得较好的功能，与电流型有源电力滤波器比较，电压型有源电力滤波器损耗较小、效率高，因而现在国内绝大多数有源电力滤波器都选用电压型逆变器结构。依据日本电气学会的调查结果，两者在实践使用中所占的份额别离是电压型93.5%，电流型6.5%。跟着超导储能技能的不断发展，往后或许会有更多电流型有源电力滤波器投入运用。
1.4 依据补偿体系的相数来分类
依据有源滤波器补偿体系的相数来分类，有源滤波器可分为单相和三相两种，三相体系又分为三相三线制和三相四线制。
单相有源滤波器一般用于小功率的场合，例如商业写字楼或许校园带有电脑负荷的教学楼以及小型工厂。在这些场合中电流谐波能够在公共耦合点补偿掉，因而能够将几个小功率的滤波器衔接替代一个大的滤波器，这首要是因为在一个大楼中有很多的单相负荷并且中线上存在很多谐波电流会有较大的损害。这样能够依据运转条件的不同有挑选地进行补偿。但另一方面，住所性负荷并没有发生很多
的会集的谐波，并且因为短少强制的谐波束缚法规，住所用户不或许出资于单相的有源滤波器。单相有源滤波器的首要长处在于处理小功率负荷，因而变流器的开关频率能够很高，然后进步整个设备补偿谐波的功能。
关于三相设备，滤波器及主电路的挑选取决于三相体系是否平衡。在相对比较低的功率场合(100 kV·A)，三相体系能够选用三个单相有源滤波器或许独自的三相有源滤波器。关于平衡负荷而言，假如方针仅仅是消除电流谐波而不需求三相体系及补偿电压谐波，选用三个单相有源滤波器的结构是可行的。关于不平衡负荷电流或许不对称供电电压，主电路结构选用依据三个单相逆变器的三相有源电力滤波器是可行的。
大多数的单相负荷都是由带中线的三相体系供电的。它们给体系带来了很多的中线电流、谐波、无功以及三相不平衡。三相四线制有源滤波器的引进便是为了削减这类体系呈现的问题。
2 有源滤波器构成及作业原理
不管有源电力滤波器怎么分类，它都是由几个一起的部分构成，即谐波检测环节、操控体系、主电路、维护电路以及耦合变压器等首要部分构成，如图7所示。其根本作业原理为：首要经过谐波检测环节检测出体系中的谐波并给出需求补偿谐波的参考值，然后经过操控体系依据该参考值发生相应的脉冲，操控主电路发生补偿电流或许电压盯梢该参考值，起到补偿作用，有源电力滤波器经过耦合变压器接入体系。
下面临有源滤波器的四个部分进行介绍。
2.1 谐波检测
谐波检测环节的原理框图如图8所示。根本作业原理为：预处理环节将电压或电流互感器输出的电流信号转化为电压信号并进行恰当的滤波与扩大(实践中总存在必定的高频噪音，因而一般都要对信号进行必定的滤涉及进行扩大或缩小)，有源电力滤波器对谐波信号的时间一起性要求较高，因而一般情况下应该对所需信号进行同步采样，所以需求加采样坚持电路，即在同一时间对输入信号进行采样。
将采样信号坚持起来，然后别离进行A/D转化，将模拟量转化为数字量。
现在用于谐波检测算法一般有两种，一种是快速FFT分析法，别的一种办法是瞬时无功功率理论，其间大多选用瞬时无功功率理论进行谐波检测。
