4．3 无源滤波与有源滤波的技术性能及成本的比较
由上节可知，PF和AF的滤波原理是极不相同的，前者是属于传统电工技术领域（LC串联谐振原理），而后者属高新电力电子技术领域（GTO或IGBT＋PWM控制技术逆变原理），当然，传统的技术实践的时间较长（70多年），技术成熟、应用广泛，而“高新”的技术时间较短（才20余年），技术还不太成熟，应用也不太广泛。
就目前工业应用而言，PF以其投资少、效率高、原理单一、结构简单、运行可靠、维护方便等优点而在钢铁、冶金、石油、化工、矿山、机械、地铁、电铁、原子能、磁悬浮列车等领域获得了广泛应用，但缺点是其滤波特性受电力系统参数的影响较大，而且难免谐波放大，甚至与系统发生谐振危及电网安全，而且只能滤掉几个特定的主谐波，有时滤波要求与无功补偿，电压调节难以协调，单独PF难以避免无功倒送，电压升高，谐波放大，针对某一谐波源的PF投入运行后，随着公用电网背景谐波的增大，可引起该PF的过载，甚至烧毁。此外，PF滤波器，R、L、C消耗大量有效材料，体积大，占地多，针对PF这些缺点，于20世纪80年代才发展起来的有源AF，虽然能够逐步克服它们，尤其是AF的滤波效果与电力系统谐波阻抗无关，即AF可利用不同的漏磁通，在电力系统与谐波源之间形成一道隔离防线（对工频呈低阻抗，对谐波呈高阻抗），从而还克服了与系统谐波放大甚至谐振的危险。但目前无论是采样、检测技术（提取基波分量法，FFT数字化分析法，瞬时空间矢量法）还是PWM控制技术（滞环比较控制、三角载波线性控制、无差拍控制）在工程实践上，都还不太十分成熟，有待进一步改进、完善，再加上其成本太高，每kvar造价是无源PF的6至10倍，而且运行、维护远比无源PF复杂，尤其高电压大容量的有源AF要受到GTO、IGBT等电子开关频率的限制更难制作。国外20世纪90年代初AF只作到6．6 kV，2 000 kvar，以后又提高到66 kV，上万kvar，国内单台AF容量只能做到低压500 kvar，必须通过变压器才能接到6～10 kV高压，而随着工业大量电力电子非线性负荷的投入，谐波超标越来越严重，要求滤波的容量越来越大，这是目前“有源”AF难以满足的，为此，国外在20世纪80年代中期就提出了以无源为主有源为辅的组合滤波方式，并用于轧机与电弧炉系统。值得重视的是，20世纪90年代中期，中国纪延昭、黄瀚等学者提出了一种新型非跟踪检测型有源滤波器——广义有源滤波器，它通过改变逆变器输出波形的频谱分布，使其接近于正弦波，从而达到滤波的目的，因为采用了非跟踪控制，所以其控制系统比较简单，是一种构思较新颖实用的有源滤波器，但目前尚处于仿真、试验、推出小样机的阶段，离投入工业运行还有待进一步改进与完善。
5 综合治理电铁谐波的方案
由于电铁牵引负荷的“四非”特性——非线性（大功率整流设备）、非正弦性（波形畸变）、非对称性（单相大功率负荷）、非连续性（有功、无功冲击严重、电压波动大），其谐波、负序等电力公害不仅危及共用电网其它用户的安全生产，还会危及电铁系统自身的安全与可靠运行。因此，英、美、法、德、日等发达国家，甚至澳大利亚、南非都加大了对电铁谐波、负序等公害治理的力度，广泛采用了SVC（TCR＋PF）或SVC（TCR＋PF＋AF）的综合治理方案，获得了不少实践经验。此外，根据国际“电磁兼容”的要求，法国就在8K电力机车上安装了数千kvar的PF滤波器，以减少机车大功率整流设备产生的谐波，克服对电子通讯及共用电网其它用户的干扰，欲达到同一电网供电，彼此互不干扰、“电磁兼容”的目的，但效果并不理想。
