随着现代电力社会的发展，计算机、空调、LED屏、节能灯等设备的广泛应用，低压三相系统中的单相整流负载越来越多，产生的谐波电流对供电系统的影响也越来越大，严重影响了电能质量，甚至影响了输配电系统的安全运行。其中，对配电系统影响最严重的是“三次谐波”。

通常情况下，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波，谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率、幅度与相角。谐波可以区分为偶次与奇次，第三、五、七次编号的为奇次谐波，而二、四、六、八等为偶次谐波，如基波为50Hz时，二次谐波为l00Hz，三次谐波则是150Hz。通俗的讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多、更大。在平衡的三相系统中， 由于对称关系，偶次谐波已经被消除了，只有奇次谐波存在。对于三相整流负载， 出现的谐波电流是6n±1次谐波。

基波与三次、五次、七次谐波的分布

在处理谐波问题时，三次谐波电流需引起特别关注。三次谐波电流之所以危害很大，是因为三次谐波电流在零线上叠加，会导致零线电流过大，造成火灾隐患。事实上，二十年前在欧美发达国家，很多火灾是零线过热导致的。现在，欧美国家对电子设备的三次谐波电流进行了严格的限制，并在工程中特别关注和治理。

此时，有源电力滤波器(Active Power Filter，简称APF)应运而生。APF是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。有源滤波器之所以称为有源，顾名思义该装置需要提供电源(用以补偿主电路的谐波)，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和传统无功补偿方法的缺点(只能固定补偿)，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功。

有源滤波器HDA-APF原理图

那么，如何区分有源滤波器与无源滤波器呢？

若滤波电路由无源元件(电阻、电容、电感)组成，则称为无源滤波器；若滤波电路不仅由无源元件，还有有源元件(双极型管、单极性管、集成运放)组成，则称为有源滤波器。

其区别主要体现在以下几个方面：

(1)有源滤波器是电子的，无源滤波器是机械的；

(2)有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它，无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波；

(3)采用无源滤波器因为有电容器的原因，所以可提高功率因素；采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关；

(4)有源滤波器造价是无源滤波器的几倍以上，维护成本较高；无源滤波器造价相对较低，技术较成熟，安装后基本免维护；

(5)有源滤波器用于小电流，无源滤波器可用于大电流。

考虑到用电系统的安全性、可靠性，一般按照谐波计算值的1.3倍左右设计，作为最终谐波容量来配置有源滤波器APF。对于谐波治理改造的项目，一般在参考设备满负荷运行的情况下，进行电能质量测量后，再根据准确的测量结果制定具体的谐波治理方案。集中治理的选型方案，有源电力滤波柜建议安装在无功补偿柜与出线柜之间，这样电流采样回路最短，接线更简单，成本最经济。