有源滤波器不能和纯电容补偿并联使用的原因

在电力系统中，将有源滤波器（APF）与纯电容补偿设备直接并联可能引发一系列技术问题。这主要与两者的运行特性和电力谐振有关。以下是具体原因及解决建议：

1、纯电容补偿与谐波的相互影响

• 电容器对谐波电流的影响：
  电容的阻抗随频率升高而减小，容易在谐波频率下提供低阻抗通道。这会导致电网中的谐波电流流经电容器，使其过载发热或损坏。
• 谐振风险：
  电容器和系统的感性负荷（如变压器、线路的电感）组合在一起，可能形成LC谐振回路，并放大特定频率的谐波。这种放大现象会增加系统中的电流和电压畸变，影响设备的正常运行。

2、APF与电容器的协同问题

• 有源滤波器的补偿特性：
  APF通过实时检测系统中的谐波和无功电流，并注入反向电流进行补偿。它的控制策略基于系统电流的快速变化。
• 电流检测干扰：
  当电容器并联在系统中时，电容电流的存在可能会干扰APF的电流检测和控制算法。这会导致APF误判无功需求或谐波水平，进而出现补偿不稳定。
• 无功过补偿问题：
  纯电容补偿设备提供固定的无功功率，而APF也具备一定的无功补偿能力。两者并联使用时，可能导致无功功率过补偿，进而造成系统电压升高。

4、解决方案和建议

采用电抗器限流的滤波电容器

使用带电抗器的电容器（如滤波电容器），可避免LC谐振，并减少谐波电流流经电容器的风险。

优化补偿方案：APF+电抗式电容器

如果必须同时使用APF和电容器，建议选择带电抗器限流的电容器，并让APF专注于谐波治理，而电容器用于基础无功补偿。

使用混合型补偿设备

现在市场上有混合无功补偿设备，将APF与电容柜组合在一起，通过控制协调避免冲突。

分时使用

在某些场合，可以安排APF和电容器按时间段或负荷状态分开使用，减少冲突的机会。

将有源滤波器与纯电容补偿设备直接并联容易导致谐振、控制干扰、无功过补偿和系统不稳定等问题。因此，在实际应用中，建议：

• 使用带电抗器的电容器或滤波型电容器。
• 采用混合补偿方案，让APF和电容设备协调运行。

合理规划无功补偿和谐波治理的设备，才能确保系统运行的稳定性与安全性。