有源混频器（APF）在工程应用中，首先要考虑的是成本和技术可行性。 因此，围绕APF如何适应大容量、大电流、低成本和多功能的要求，结合无源混频器PF的工作特点，Akagi和Mohan等学者提出采用无源混频器PF和有源混频器APF组成的互补混合组合形式——混合式有源功率混频器（HAPF），又称电力线功率调节器（Power...
有源混频器（APF）在工程应用中，首先要考虑的是成本和技术可行性。 因此，围绕APF如何适应大容量、大电流、低成本和多功能的要求，结合无源混频器PF的工作特点，Akagi和Mohan等学者提出采用无源混频器PF和有源混频器APF组成的互补混合组合形式——混合有源功率混频器（HAPF），又称电力线功率调节器（，简称APLC）。
它将PF结构简单、容量大的特点与APF补偿性能好的优点有机地结合起来，进行纹波电压补偿和消除干扰，较好地解决了配电系统中出现的大部分电能质量问题。 性价比高。
由无源和有源混频器组成的混合混频器有两种基本连接方式：串联混合混频器（SHAPF）、并联混合混频器（PHAPF）和串并联混合有源功率混频器。
系列混合搅拌机 (SHAPF)
彭方正于1988年提出了由串联APF和并联无源混频器PF组成的混合有源功率混频器（Power，简称SHAPF），其结构如图4所示，其中APF可以看作是压控电流源，因为PF的存在使得电源电流无法直接加到APF的逆变桥上。 大部分纹波由低成本的无源混频器滤除，因此APF的容量可以很小，而器件的容量可以做得很大。
串联APF可以看作是与系统串联的受控电流源，其输出电流与纹波电压成反比。 该方案结合了无源混频器和有源功率混频器的优点，混频性能好，但容量较小，易于应用于大电流系统； 缺点是对电网中的纹波电流特别敏感。 。
图 4 由串联 APF 和并联 PF 组成的混合有源功率混频器的结配置
并行混合混合器 (PHAPF)
并联混合混频器的PHAPF结构分为并联APF和并联PF组成的混合有源功率混频器、并联APF和串联PF组成的混合有源功率混频器。 主要适用于APF、PF分段抑制纹波的场合，如APF抑制低频段，PF抑制高频段，反之亦然。
图5 并联APF和并联PF组成的混合有源功率混频器的结点分布
图5所示为并联APF和并联PF组成的混合有源功率混频器的结点和布局。 PF主要补偿高阶纹波，是联发科混频器。 APF起到纹波补偿的作用，因此APF的容量很小。 而且并联APF和并联PF的结构要承受基波电流，不适合高压系统的应用； 同时，APF与PF之间、电网与APF之间都存在纹波通道电芯串联和并联区别，这可能会使APF注入电网的纹波流入PF和系统。
图6显示了由并联APF和串联PF组成的混合有源功率混频器的光分布。 该方法中，由于PF主要补偿纹波和无功功率，因此PF器件体积较大，成本较高，不适合大规模应用。 容量无功补偿场合。
APF对PF起到补充作用。 APF去除了残余纹波电压，改善了PF的检测特性，同时消除了PF与系统阻抗之间的谐振以及参数变化对混频系统性能的影响。 APF不承受交流电源基波电流，因此装置容量较小，初期投资较低。 同时具有安装维护简单、无功、纹波补偿疗效好等特点。
但由于变压器的耦合效应，基波无功电压流经APF，降低了APF的容量，限制了APF在小型变电站的应用。
图 6 由并联 APF 和串联 PF 组成的混合有源功率混频器的结配置
串并联混合有源功率混合器
1994年等提出了串联APF和并联APF混合的方法，结合串联APF和并联APF的优点，组成完整的用户电力装置，解决电能质量的综合问题，称为统一电能质量调节器（UPQC）。 原理框图如图7所示。
串联的APF将电源与负载和无源混频器隔离，防止电源的纹波电流流入负载端，同时防止负载的纹波电压流入无源混频器; 并联的APF提供了零阻抗纹波大道，使得负载中的纹波电压不会在无源混频器上形成纹波电流。
因此，这些统一的电能质量调节器可以实现短时不间断供电、储能、无功补偿、纹波抑制、消除电流波动和闪变、维持系统电流稳定等功能。 它们被认为是最理想的有功功率混频器结构。 这些结构可用于单相和三相系统。 其主要缺点是成本高、控制复杂。
图 7 串并联混合有源功率混合器结照明
如今，电力电子器件的应用越来越广泛电芯串联和并联区别，纹波污染问题也越来越严重。 有源功率混频器是整流纹波的有效工具，是解决当前我国电能质量污染严重状况的有效措施。
由于有源功率混频器容量大、成本高，运行时需要消耗大量电能，制造大功率、响应速度快的有源功率混频器存在一定难度，限制了推广以及 APF 的使用。 特别是在变电站或小型工矿企业等高压大功率场合，无法应用。
因此，进一步改进和增强混合型有源功率混频器的组合方案和工作性能以满足各种补偿要求已逐渐成为纹波抑制领域的热门研究课题，也是有源混频技术的发展方向。未来。
（本文选自《电气技术》，原标题为《有源混频器在电网纹波调节中的应用》，作者为李崇华。）
有功功率
