基本概述
三相電路瞬時無功功率理論是APF發展的主要基礎理論；APF有并聯型和串聯型兩種，前者用的多；并聯有源濾APF波器主要是治理電流諧波，串聯有源濾波器主要是治理電壓諧波等引起的問題。
基本標準
國際標準
EN 50091-3, EN 61000-6-2, EN55011, EN 50178:1997, IEC 62040-3, IEC 50178:1997, AS 62040-3（VFI SS 111）, CISPR11
國家標準
GB/T14549-93《電能質量：公用電網諧波》
GB/T15543-1995 《電能質量：三相電壓允許不平衡度》
GB/T15945-1995 《電能質量：電力系統頻率允許偏差》
GB/T12326-2000 《電能質量：電壓波動和閃變》
GB/T12325-2003 《電能質量：供電電壓允許偏差》
GB/T18481-2001 《電能質量：暫時過電壓和瞬態過電壓》
GB/T15576-1995 《低壓無功功率靜態補償裝置總技術條件》
GB7625.11998 《低壓電氣電子產品發出的諧波電流限值》
GB4208-93 《外殼防護等級的分類》
理論基礎
有源濾波器同無源濾波器比較，治理效果好，主要可以同時濾除多次及高次諧波，不會引起諧振，但是價位相對高！目前的有源濾波器均以低壓為主，高壓有源濾波器技術已經成熟，但是實際應用安全系數很低，國際普遍做法是以變壓器升壓，來保證可靠性，國家相關部門也要求以變壓器升壓的形式和有源濾波器結合，治理高壓諧波！
工作原理
有源電力濾波器通過電流互感器檢測負載電流，并通過內部DSP計算，提取出負載電流中的諧波成分，然后通過PWM信號發送給內部IGBT,控制逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等，方向相反的諧波電流注入到電網中，達到濾波的目的。
主要用途及使用范圍
（1）低紋波電流，高電流響應速度
紋波電流和電流響應速度是矛盾的兩個指標。作為有源電力濾波器，其基本原理是檢測負載諧波，注入反相諧波，以諧波的相互抵消達到濾波的目的。一般的有源電力濾波器是一個電流模式控制的電壓源逆變器。輸出電流是通過逆變器輸出的電壓作用在輸出電感上產生的。逆變器采用脈沖寬度調制，根據電工的基本原理，紋波電流決定于開關頻率、直流母線電壓、輸出電感的大小，與電流環的控制無關。開關頻率越高紋波電流越小、直流母線電壓越高，紋波電流越大；輸出電感越大，紋波電流越小。而逆變器期望的輸出電流是由電流環所控制。有源電力濾波器輸出諧波電流，如果按基波50Hz，補償50次諧波計算，最高諧波頻率將達到2.5kHz。有源電力濾波器對電流響應速度有很高的要求。電流響應速度與直流母線電壓和輸出電感大小有關。直流母線電壓越高，電流響應越快；輸出電感越大，電流響應越慢。我們期望輸出紋波電流越小越好，電流響應速度越快越好，這是一對矛盾。從上述分析可以看出，兩電平有源電力濾波器解決這個矛盾的辦法只能是提高開關頻率。現在某些廠家的兩電平有源電力濾波器產品的開關頻率已經達到20kHz。但是，開關頻率的提高帶來的是更高的開關損耗以及驅動損耗，有源電力濾波器的單機容量會受到限制，而對于更高電壓等級的有源電力濾波器，高壓的IGBT根本就不允許那么高的開關頻率。然而，三電平有源電力濾波器從原理上就是一個解決上述問題的方案。三電平逆變器可以輸出正、負、零三種電壓，在計算紋波電流時，只需按直流母線電壓的一半計算。由此，在相同開關頻率、相同直流母線電壓、相同紋波電流要求的前提下，三電平的輸出電感為兩電平的一半，同時器件的開關損耗和電感上的紋波損耗也會降低。在計算電流響應速度時，起作用的將是全部直流母線電壓，而輸出電感的減半，將加快電流的響應速度，增強濾波效果，提高單機容量。
（2）提高系統耐壓，應用于較高電壓系統
通常國內低壓電網為400V，但是對于某些行業，其低壓電網會比較高，例如石油鉆機傳動采用的是600V，礦山用電可能是690V或1140V，而某些行業的電壓等級可能更加多樣，但一般都是500V以上。如何解決這些行業諧波治理需求，是一個問題。通常為了提高電流響應速度、保證補償效果，處理諧波的有源電力濾波器比處理基波的變頻器或并網逆變器需要更高的直流母線電壓。通常兩電平逆變器的直流母線電壓是交流電網電壓有效值的2倍。對于380V應用，直流母線電壓一般在700V～750V，而對于600V，直流母線電壓需要達到1200V。很多企業的做法是加一個變壓器，將其他等級的電壓變為400V。通過諧波的變壓器是經過特殊設計的，價格比較高，體積也比較大，變壓的損耗也會比較大。而采用三電平技術，可以用耐壓較低的管子組成耐壓較高的變流器系統，可以直接連接到電壓較高的電網上，同時保證較好濾波效果和單機容量。
