1 引言
常用的有源电力滤波器APF（Active PowerFilter）是与谐波源／非线性负载并联的，所以被称为并联型APF［1，2］。它通过向交流系统注入与谐波源谐波电流大小相等方向相反的谐波电流来完成谐波补偿任务。并联型APF对电网中的谐波源产生的谐波有良好的抑制作用，经过十几年的研究和发展，它已经进入实用阶段，并将在治理电网谐波污染方面发挥越来越重要的作用［3，4］。并联型APF不是1种理想的补偿装置，其补偿特性会受到谐波源特性的影响。因此它不能用来补偿任何类型的谐波源，只适用补偿电流型谐波源，例如直流侧电感滤波的晶闸管整流器。这是因为电流型谐波源在向电网注入谐波时是以电流源的方式。并联型APF不适用于补偿直流侧电容滤波的二极管整流器，因为这类谐波源是以电压源的方式向电网注入谐波。随着直流侧电容滤波的整流器在电力电子装置中的广泛应用，电压型谐波源已经变成电网中的另1种主要谐波源。对这类谐波源，更适合用串联型APF来进行谐波补偿［5］。这些问题在以往的研究中并未引起注意。本文将通过研究谐波源的性质，根据串联型和并联型APF的工作原理，重点分析它们对不同谐波源的补偿特性，并进行实验研究。本文的结论将为工程应用提供理论依据。
2 电流型和电压型谐波源
在电网中有不同谐波源，它们以不同的方式向电网注入谐波。整流器就是1种常见和典型的谐波源。其直流侧可以采用电感或电容滤波。因此，它们注入电网的谐波特性也有差异，并且还会受到滤波电感或电容大小的影响。
如果整流器直流侧采用电感L滤波，并且L足够大时，那么直流侧电流基本保持恒定，整流器注入电网的谐波电流主要由直流侧电流的大小和各半导体器件的切换方式所决定［6］，与交流侧参数关系不大，具有理想电流源的特性，因此，基本上可以看成是1个理想谐波电流源。当L不是足够大时，直流侧电流会有波动，这时，它注入电网的谐波就不能看成是1个理想谐波电流源，但仍可将其等效成1个谐波电流源，即1个理想谐波电流源与1个等效阻抗Za并联，如图1(a)所示。L越小，Za越小，L越大，Za也越大。因此，直流侧电感滤波的整流器可以看成电流型谐波源。
如果整流器直流侧采用电容C滤波，并且C足够大，那么与直流侧L滤波的整流器相对应，其直流侧电压基本为恒值，并通过各半导体开关器件的切换加到交流侧，因此，此类谐波源产生的谐波电压主要是由直流侧本身的特性决定，基本上与交流侧参数无关［6］，有类似电压源的性质，可以用1个理想谐波电压源与1个等效阻抗Zb串联来等效，如图1(b)所示。滤波电容C越大，等效阻抗Zb就越小，谐波源特性就越接近理想谐波电压源。当C足够大时，则可以看成是理想谐波电压源。因此，直流侧电容滤波的整流器可以看成电压型谐波源。
