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滤波装置主要限于抑制对邻近通信线路的干扰 ， 因此 ， 所考虑的频率范围通常从
基波到 100 次谐波。
其次 ， 对于工业领域的非线性负载 ， 如电弧炉 、 电气化铁路 、 变频调速装置
等 ， 常常采用就近谐波补偿的原则 ， 安装无源交流电力滤波器 ， 对其产生的谐波
进行补偿 ， 以确保这些非线性负荷的正常工作 ， 并同时尽可能减小对外界电网的
污染 。 安装在这类非线性负载侧的无源电力滤波器 ， 电压等级常常为几百伏到几
十千伏 。 例如 ： 对通常安装在电解铝设备调压变压器第三绕组的滤波设备 ， 其电
压等级一般为 22KV 。电弧炉或者中频炉二次侧的电压等级为 1 千伏至 3 千伏之
间。对于 380V 系统的无源滤波器目前都已基本实现了系列化的生产，基本都以
串联 6% 电抗率的单调谐滤波器为基本单元，按照需要补偿的无功容量计算所需
单元的个数 。 在保证有一定的滤波效果 3 的前提下 ， 将功率因数补偿到 0.9 以上 。
对于安装在该电网等级下的无源电力滤波器，常常称为中小型滤波器。
再次 ， 无源电力滤波器由于其既可兼顾无功补偿和电网调压的需要 ， 也是较
为先进的混合有源滤波器的重要组成部分。无源电力滤波器结构简单、造价低 ，
运行费用也低 ， 在吸收高次谐波方面效果明显 ； 但其滤波的动态性能不好 ， 频率
发生偏离 ， 效果变差 ， 而且有可能与系统发生谐振 ， 使流入系统的谐波电流过大 ，
发生过载现象。而有源电力滤波器对各次谐波和分数次谐波都可以有效的抑制 ，
而且在系统阻抗、频率发生波动时，不会影响补偿效果，不会产生谐振现象 ， 并
能抑制由于外电路的谐振产生的谐波电流；但结构复杂，造价高，运行损耗大 ，
且容量较小 。 因此 ， 通过有源与无源电力滤波器的组合 —— 混合滤波器 ， 使其发
挥各自的优点，有着广泛的应用前景。
1.4 1.4 1.4 1.4 本文主要工作 本文主要工作 本文主要工作 本文主要工作
(1 ） 首先 对无源电力滤波器进行基础理论研究 。 通过分析无源滤波器的结构
型式和工 作原理 ， 说明滤波器的等值频偏 、 品质因数 、 滤波器的无功补偿容量以
及系统谐波阻抗等参数对滤波器性能的影响和重要性。
（ 2 ） 通过查阅相关文献 ， 介绍无源滤波器在现实电力系统中的应用和重要性 ，
从各个方面阐述无源滤波器改进方法的目的与意图。
（ 3 ） 提出 对无源滤波器的改进方法 。 对现有的无源滤波器进行了总结归纳 ，
指出了它们各自的优缺点及适用性 ， 对接下来的方法改进提供了理论依据 。 通过
对旧方法的分析 ， 找出该方法本身的缺陷 ， 并运用系统建模的方法依次将其改进 。
（ 4 ） 通过 matlab 进行仿真比较新旧方法 。 为了证明新改进方法的优越性，
通过 matlab 编程仿真，通过波形比较得出新改进方法在谐波抑制方面很大程度
优于旧方法 ， 并通过对新旧方法的仿真结果进行分析 ， 进一步证明新改进方法的
优越性。
1.5 1.5 1.5 1.5 本章小结 本章小结 本章小结 本章小结
本章通过对无源滤波器的研究目的与现状进行阐述 ， 说明了目前无源滤波器
处于怎样的研究水平以及进行该研究的重要性 ， 同时讨论了无源滤波器的概念和
应用背景。
2 2 2 2 无源电力滤波器基础理论 无源电力滤波器基础理论 无源电力滤波器基础理论 无源电力滤波器基础理论
2. 2. 2. 2. 1 1 1 1 无源滤波器基本原理 无源滤波器基本原理 无源滤波器基本原理 无源滤波器基本原理