濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進行頻譜分析。換句話說，凡是可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統(tǒng)都稱之為濾波器。濾波器，
濾波器是一種選頻裝置，可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減其他頻率成分。利用濾波器的這種選頻作用，可以濾除干擾噪聲或進行頻譜分析。換句話說，凡是可以使信號中特定的頻率成分通過，而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統(tǒng)都稱之為濾波器。濾波器，是對波進行過濾的器件。“波”是一個非常廣泛的物理概念，在電子技術領域，“波”被狹義地局限于特指描述各種物理量的取值隨時間起伏變化的過程。該過程通過各類傳感器的作用，被轉換為電壓或電流的時間函數(shù)，稱之為各種物理量的時間波形，或者稱之為信號。因為自變量時間是連續(xù)取值的，所以稱之為連續(xù)時間信號，又習慣地稱之為模擬信號(Analog Signal)。
據(jù)中研研究院《2020-2025年電力濾波器市場投資前景分析及供需格局研究預測報告》
2020電力濾波器行業(yè)市場前景及現(xiàn)狀分析
電力濾波器將二極管箝位三電平技術應用于有源電力濾波器領域，國內外很多文獻都有涉及，國內外許多專家學者對此都進行了比較深入的研究，也提出了很多新的算法。但是，三電平有源電力濾波器始終沒有從實驗室走向市場。究其原因，有可能是技術不夠成熟，控制算法過于復雜，應用成本高，也可能是企業(yè)界對此不夠重視，尚未認識到該技術的優(yōu)勢。德州和能工業(yè)自動化有限公司通過對三電平技術的深入研究以及對市場趨勢的正確把握，在業(yè)界首先推出了三電平有源電力濾波器產(chǎn)品。
(1) 用電壓等級較低的開關管構成電壓等級較高的變流器，隨著功率器件技術的不斷發(fā)展，市場上已經(jīng)有6500V的IGBT出售，但是耐壓越高的IGBT其開關損耗越高，最高開關頻率也變得比較低。3300V以上的IGBT開關頻率最高不會超過5kHz,1200V的IGBT的開關損耗遠大于600V的IGBT。采用低壓IGBT的三電平變流器的開關損耗遠低于同樣電壓等級采用高壓IGBT的兩電平變流器，同時前者可以達到的開關頻率也高于后者。
(2) 能夠輸出三種電平。二極管箝位三電平變流器能夠輸出正母線電壓、負母線電壓以及零電壓(簡稱P、N、O),一般情況下輸出電壓在P-O、O-N之間跳變，特殊情況下會出現(xiàn)P-N跳變，而兩電平變流器只能在P-N之間跳變。也就是說電力濾波器三電平的電壓跳變幅度為直流母線電壓的一半，而兩電平的為直流母線電壓。高的電壓跳變幅度對并網(wǎng)逆變器或有源電力濾波器帶來的是較高的紋波電流，為了抑制紋波電流，需要較大的輸出電感和濾波電容，由此帶來了較高的紋波電流損耗。同時由于輸出濾波電感電容也降低了電流響應速度，或對輸出電流的能力產(chǎn)生了一定的限制。對于變頻器帶來的則是對電機的沖擊以及較大的軸電流，嚴重影響著電機的壽命。另外，較高的電壓跳變幅度也會產(chǎn)生嚴重的電磁干擾，對周邊電子設備產(chǎn)生嚴重危害。而三電平以其固有的優(yōu)勢，在很大程度上解決了上述問題。
隨著技術的不斷發(fā)展，三電平技術被越來越多的人所重視，同時也將其從中壓大功率領域，引入到400V的低壓小功率應用之中，各個國際知名功率器件廠家推出了大量適應于400V系統(tǒng)應用的集成二極管箝位三電平功率模塊，并有逐漸取代傳統(tǒng)兩電平變流器的趨勢。應用于400V領域的成功的三電平產(chǎn)品如下：
(1)2008年日本安川電機推出了Varispeed G7系列通用矢量變頻器，其400V產(chǎn)品采用三菱的三電平功率模塊，并在應用中取得了巨大成功。
(2)2009年德州和能工業(yè)自動化有限公司在自主開發(fā)的三電平變流器控制技術的基礎上，推出了HEINV系列三電平光伏并網(wǎng)逆變器，前端采用對稱BOOST進行最大功率點跟蹤，逆變器采用二極管箝位三電平拓撲，兩者相互配合，采用Semikron的三電平功率模塊，各項指標均優(yōu)于同類兩電平產(chǎn)品。
(3)2006年上海交通大學與上海信元瑞電氣有限公司(當時的上海飛平電子有限公司)合作推出了國內唯一一個以能量算法為基礎的有源電力濾波器(APF)NEWSINE系列產(chǎn)品，大大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，隨著此后該產(chǎn)品在我國137個大型項目中的實際應用情況反饋，證明和標志了中國FACTS技術已經(jīng)達到了國際領先水平。
更多電力濾波器詳細分析，請關注中研研究院研究出版的《2020-2025年電力濾波器市場投資前景分析及供需格局研究預測報告》。
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