ฮาร์มอนิกกับคุณภาพกำลังไฟฟ้า

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าฮาร์มอนิกคือสาเหตุที่สำคัญที่ทำให้คุณภาพของกำลังไฟฟ้าต่ำลงอย่างมากมาย โดยเฉพาะในภาคอุตสาหกรรมที่มีปริมาณการใช้กำลังไฟฟ้ามากกว่าผู้ใช้ไฟฟ้าภาคอื่น ๆ และสาเหตุ หนึ่ง ที่ทำให้เกิดฮาร์มอนิกขึ้นในระบบไฟฟ้าอย่างมากในปัจจุบันก็คือวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลัง

การพัฒนาในด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ซึ่งก็หมายถึงการพัฒนาในด้านสวิตช์สารกึ่งตัวนำกำลัง คือสาเหตุหลักที่ทำให้เกิดปัญหาเรื่องของฮาร์มอนิกที่อาจจะเรียกว่ามลภาวะทางฮาร์มอนิก (Harmonic Pollution) ในระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ เนื่องจากอุปกรณ์สวิตช์สารกึ่งตัวนำเป็นองค์ประกอบหลักที่ขาดไม่ได้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ใช้งานทั้งในภาคอุตสาหกรรม, ภาคธุรกิจ หรือภาคครัวเรือน ตัวอย่างเช่น วงจรอินเวอร์เตอร์ที่ใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Inverters, AC Drives), แหล่งจ่ายไฟแบบไม่หยุดชะงัก (UPSs), คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PCs), เครื่องเชื่อมไฟฟ้า (Electric Welders), โทรทัศน์, พรินเตอร์ เป็นต้น และวงจรเหล่านี้นี่เองที่เป็นตัวกำเนิดฮาร์มอนิกที่เรากำลังพูดถึงกันอยู่

รูปที่ 1 แสดงวงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียวที่มีตัวเก็บประจุสำหรับกรองแรงดัน วงจรนี้เป็นที่นิยมใช้กันโดยทั่วไปเนื่องจากความเรียบง่ายของวงจร, ความทนทานและมีต้นทุนต่ำ มันมักจะถูกใช้เป็นวงจรจ่ายไฟภาคต้นสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ไฟฟ้าเฟสเดียว เช่นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล, เครื่องเชื่อมไฟฟ้า, โทรทัศน์, พรินเตอร์, บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ เป็นต้น

รูปที่ 1 วงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียวที่มีตัวเก็บประจุสำหรับกรองแรงดัน

เนื่องจากวงจรด้านออกของวงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียวที่มีตัวเก็บประจุสำหรับกรองแรงดันนี้ เป็นโหลดแบบไม่เป็นเชิงเส้น (Non-linear Loads) ดังนั้นกระแสไฟสลับด้านเข้าของวงจรก็จะไม่ใช่รูปไซน์ดังเช่นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับด้านเข้า แต่จะกลายเป็นรูปพัลส์แคบ ๆ เนื่องจากการนำกระแสของไดโอดจะนำกระแสเป็นบางช่วงและเป็นเวลาสั้น ๆ เท่านั้น (ช่วงที่แรงดันด้านเข้ามีค่าใกล้ค่ายอดของรูปไซน์) ดังรูปที่ 2

รูปที่ 2 แสดงกระแสและแรงดันด้านเข้าของวงจรเรียงกระแสเฟสเดียวที่มีตัวเก็บประจุสำหรับกรองแรงดัน

เมื่อใช้หลักการวิเคราะห์ด้วยทฤษฏี Fourier Transform จะพบว่ากระแสด้านเข้าของวงจรนี้จะประกอบไปด้วยฮาร์มอนิกอันดับคี่ที่มีค่าสูงเป็นจำนวนมาก บางครั้งอาจจะมีค่าเกินค่ากระแสหลักมูล (Fundamental Current) เลยทีเดียว ถึงแม้ว่าวงจรแบบนี้จะนิยมใช้กับวงจรที่มีกำลังต่ำก็ตาม ซึ่งดูผิวเผินว่าไม่น่าจะก่อให้เกิดปัญหากับระบบไฟฟ้าแรงต่ำหรือระบบจำหน่ายไฟฟ้าในภาพรวมมากนัก แต่อย่างไรก็แล้วแต่เนื่องจากมันเป็นวงจรที่ใช้กันในวงจรหรืออุปกรณ์ที่ใช้กับไฟฟ้า หนึ่ง เฟสเกือบทั้งหมด ดังนั้นจำนวนของกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นก็อาจจะมีค่าสูงจนสามารถทำให้เกิดผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าแรงต่ำได้ ดังตัวอย่างผลการวิเคราะห์สเปกตรัมของกระแสของวงจรเรียงกระแสในรูปที่ 2 ที่จะสังเกตได้ว่ากระแสฮาร์มอนิกอันดับที่ 3 มีค่าประมาณเท่ากับค่ากระแสที่ความถี่หลักมูลเลยทีเดียว

รูปที่ 3 ผลการวิเคราะห์สเปกตรัมของกระแสในรูปที่ 2

รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรอง

รูปที่ 5 แสดงตัวอย่างวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรอง

รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรอง และรูปที่ 5 แสดงตัวอย่างวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรอง วงจรเรียงกระแสสามเฟสทั้งสองวงจรนี้มักจะนิยมใช้ในงานที่มีกำลังสูงขึ้น (ประมาณ 3-4 กิโลวัตต์) หรือในสถานที่ที่มีแหล่งจ่ายไฟสามเฟส เช่น ในโรงงาน หรือในอาคาร โดยมันจะเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟตรง (DC Drives), ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ (AC Drives), หรือแหล่งจ่ายไฟแบบไม่หยุดชะงัก (UPSs) เป็นต้น

เนื่องจากโหลดของวงจรทั้งสองไม่ใช่โหลดชนิดเชิงเส้น เช่นเดียวกันกับวงจรเรียงกระแสแบบเฟสเดียว ดังนั้นกระแสไฟสลับด้านเข้าของวงจรจะมีลักษณะที่เพี้ยนไปจากรูปไซน์ ดังรูปที่ 6 และรูปที่ 7 สำหรับวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรอง และวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรอง ตามลำดับ

รูปที่ 6 กระแสด้านเข้าของวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรอง

รูปที่ 7 กระแสด้านเข้าของวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรอง

เมื่อใช้หลักการวิเคราะห์ด้วยทฤษฏี Fourier Transform จะพบว่ากระแสด้านเข้าของวงจรนี้จะประกอบไปด้วยฮาร์มอนิกอันดับคี่ที่มีค่าสูงเป็นจำนวนมาก บางครั้งอาจจะมีค่าเกินค่ากระแสหลักมูล (Fundamental Current) เลยก็เป็นได้ เช่นเดียวกับวงจรเรียงกระแส หนึ่ง เฟส และประกอบกับวงจรนี้ใช้เป็นวงจรที่จ่ายกำลังให้กับระบบหลัก ๆ ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมและภาคธุรกิจ เช่นระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟตรง (DC Drives), ระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ (AC Drives), หรือแหล่งจ่ายไฟแบบไม่หยุดชะงัก (UPSs) ที่มีการใช้กำลังไฟฟ้าสูงมาก ดังนั้นปัญหาเรื่องฮาร์มอนิกที่เกิดมาจากวงจรเหล่านี้จึงเป็นเรื่องที่สำคัญมากเลยทีเดียว

รูปที่ 8 แสดงตัวอย่างผลการวัดกระแสด้านเข้าของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ (AC Drives) ขนาด 60 แรงม้า ที่มีวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรองเป็นต้นกำลัง (รูปบน) และผลการวิเคราะห์ฮาร์มอนิกด้วยทฤษฏี Fourier Transform (รูปล่าง) โดยที่ผลวิเคราะห์ของกระแสด้านเข้าจะได้ว่ามีค่าความเพี้ยนเชิงฮาร์มอนิกรวม (THD) ประมาณ 73% และตัวประกอบกำลังประมาณ 0.8 (ล้าหลัง)

รูปที่ 8 ผลการวัดกระแสของระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ (AC Drives)

ที่มีวงจรเรียงกระแสสามเฟสที่ใช้ตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรองเป็นต้นกำลัง และสเปกตรัมของกระแส

แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกอันเนื่องมาจากวงจรเรียงกระแสที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้น สามารถจำแนกได้เป็นสองชนิดคือ แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแส (Harmonic Current Sources) และแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งแรงดัน (Harmonic Voltage Sources)

• แหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแส (Harmonic Current Sources) วงจรที่เป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแสได้แก่วงจรเรียงกระแสที่มีตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรองด้านออก (รูปที่ 4) นั่นเอง เนื่องจากวงจรนี้มีกระแสฮาร์มอนิกที่แทบจะไม่ขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับ ดังนั้นเราจึงเรียกว่าเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแส  วงจรนี้จะต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำที่มีค่าสูงเพียงพอที่จะทำให้กระแสด้านออกมีค่าคงตัวหรือเกือบจะคงตัว รูปที่ 9 แสดงวงจรสมมูลของแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแสนี้

รูปที่ 9 วงจรสมมูลของแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งกระแส

รูปที่ 10 วงจรสมมูลของแหล่งกำเนิดฮาร์มอนิกแบบแหล่งแรงดัน

ผลของฮาร์มอนิกและการลดผลของฮาร์มอนิก

การที่เกิดฮาร์มอนิกขึ้นมาในระบบนี้จะก่อให้เกิดปัญหาตามมามากมาย ฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นมานี้อาจจะไปเรโซแนนซ์กับตัวเก็บประจุที่ใช้แก้ตัวประกอบกำลังภายใต้ระบบไฟฟ้าแรงต่ำระบบเดียวกันก็เป็นได้ ผลที่ตามมาก็คือเกิดกระแสค่าสูงไหลผ่านตัวเก็บประจุที่ใช้แก้ตัวประกอบกำลังนั้นและย่อมทำให้เกิดความร้อนสะสม และเกิดปัญหาการชำรุดเสียหายของตัวเก็บประจุนั้นตามมาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ การแก้ปัญหาหรือการลดผลของฮาร์มอนิกแบ่งออกเป็นสองวิธีคือการใช้วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive และ วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Active

• วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive (Passive Filers) วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive เป็นวิธีการแก้ปัญหาอันเนื่องมาจากฮาร์มอนิกที่นิยมอันเนื่องมาจากความง่ายของวงจรและมีความทนทาน ดังรูปที่ 11

รูปที่ 11 วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive

โครงสร้างของวงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive ก็คือวงจรเรโซแนนซ์แบบอนุกรมนั่นเอง โดยเราจะออกแบบให้ค่าของตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุมีความถี่เรโซแนนซ์เท่ากับความถี่ของฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้น ดังนั้นฮาร์มอนิกจะมองเห็นวงจรกรองนี้มีอิมพีแดนซ์ต่ำสุดสำหรับมัน และจะทำให้เกิดกระแสที่ความถี่ฮาร์มอนิกไหลผ่านวงจรกรองนี้เป็นจำนวนมาก ซึ่งกระแสนี้จะมากหรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้น และนี่ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้มันมีโอกาสเกิดกระแสไหลเกินหรือโอเวอร์โหลดได้สูง เพราะถ้าเกิดมีการปรับปรุงหรือเพิ่มเติมระบบของโรงงาน (เช่น การเพิ่มระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ) จะทำให้กระแสฮาร์มอนิกก็จะเพิ่มขึ้น และทำให้เกิดกระแสไหลผ่านวงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive เพิ่มขึ้นมากกว่าที่ได้ออกแบบไว้ได้ หรือพูดง่าย ๆ คือเราจำเป็นต้องรู้รายละเอียดของระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่จะต้องไปกรองฮาร์มอนิกเป็นอย่างดี

วงจรกรองแบบ Passive จะให้หรือกำเนิดค่ากำลังไฟฟ้า Reactive จำนวน หนึ่ง เสมอ ซึ่งนี่เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนา เพราะถ้าหากโหลดที่เราต้องไปชดเชยคือโหลดระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับที่ถือว่าเป็นหัวใจสำคัญของงานอุตสาหกรรม ที่มีค่าตัวประกอบกำลังด้านเข้าที่ดีอยู่แล้ว ในกรณีนี้จะเสี่ยงต่อสิ่งที่เรียกว่าการชดเชยเกิน (Over Compensation)

นอกจากนี้ความสามารถในการกรองของวงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Passive จะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างอิมพีแดนซ์ของวงจรกรองกับอิมพีแดนซ์อื่น ๆ ในระบบ (ลักษณะเดียวกับวงจรแบ่งกระแส) ดังนั้นเราไม่สามารถควบคุมระดับการกรองของมันได้ และความถี่ของการกรองฮาร์มอนิกก็อาจจะเปลี่ยนแปลงได้อันเนื่องมาจากการเสื่อมของอุปกรณ์เมื่อเวลาผ่านไป

• วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Activeวงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Active ที่แท้จริงแล้วคือวงจรอินเวอร์เตอร์ที่ถูกออกแบบมาให้ทำหน้าที่แทนวงจรกรองแบบ Passive โดยที่มันไม่มีข้อเสียทั้งหลายดังเช่นวงจรกรองแบบ Passive มี

รูปที่ 12 วงจรกรองฮาร์มอนิกแบบ Active

โดยโครงสร้างและหลักการทำงานแล้ว มันจะมีความแตกต่างจากวงจรกรองแบบ Passive เป็นอย่างมาก จากรูปที่ 12 วงจรกรองแบบ Active จะทำการวัดกระแสฮาร์มอนิกของระบบ และหลังจากนั้นมันจะกำเนิดกระแสฮาร์มอนิกที่มีความถี่และขนาดเท่ากับที่วัดได้แต่ว่ามีทิศทางตรงกันข้าม และฉีดหรือจ่ายเข้าระบบ ดังนั้นกระแสฮาร์มอนิกที่โหลดสร้างขึ้นจะถูกหักล้างด้วยกระแสฮาร์มอนิกที่วงจรกรองแบบ Active สร้างขึ้นมาทำให้กระแสไลน์จากระบบไฟสลับจะกลายเป็นกระแสที่ปราศจากฮาร์มอนิกนั่นเอง ดังรูปที่ 13

รูปที่ 13 หลักการทำงานของวงจรกรองแบบ Active

ชนิดของวงจรกรองแบบ Active

• Parallel Active FiltersParallel Active Filters จะต่อวงจรในลักษณะที่ขนานกับโหลดที่ต้องการจะกำจัดฮาร์มอนิก โดยมันจะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดกระแสที่มีทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสฮาร์มอนิกที่โหลดสร้างขึ้นมานั่นเอง

รูปที่ 14 Parallel Active Filters

วงจรแบบนี้เหมาะกับแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบกระแส หรือวงจรเรียงกระแสที่มีตัวเหนี่ยวนำเป็นวงจรกรองหรือเป็นโหลดนั่นเอง เช่น วงจรเรียงกระแสแบบควบคุมเฟสที่ใช้ไทริสเตอร์ในระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟตรง โดยที่ถ้าหากแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบเป็นแหล่งกระแส จะทำให้การทำงานของมันเป็นอิสระจากอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ถ้าหากใช้วงจรแบบนี้กับโหลดประเภทที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบแหล่งจ่ายแรงดันก็อาจจะมีโอกาสเกิดกรณีกระแสเกินได้                 

• Series Active Filters Series Active Filters จะต่อวงจรในลักษณะอนุกรมกับโหลดที่ต้องการจะกำจัดฮาร์มอนิกและแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อที่จะบังคับให้กระแสให้เป็นรูปไซน์ โดยมันจะทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันนั่นเอง

รูปที่ 15 Series Active Filters

การทำงานของมันจะใช้หลักการแยกฮาร์มอนิก (Harmonic Isolation) โดยการควบคุมแรงดันด้านออกของ Series Active Filters หรือพูดง่าย ๆ ว่า Series Active Filters จะทำตัวเองให้มีอิมพีแดนซ์สูงสำหรับกระแสฮาร์มอนิก ดังนั้นกระแสฮาร์มอนิกก็ไม่สามารถจะไหลจากโหลด (ซึ่งก็คือแหล่งจ่ายฮาร์มอนิก) ไปยังแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับได้ และในทำนองกลับกันกระแสฮาร์มอนิกก็ไม่สามารถจะไหลจากแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับไปยังโหลด (ซึ่งก็คือแหล่งจ่ายฮาร์มอนิก) ได้

วงจรแบบนี้เหมาะกับแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบแรงดัน หรือวงจรเรียงกระแสที่มีตัวเก็บประจุเป็นวงจรกรองแรงดันนั่นเอง เช่น วงจรเรียงกระแสแบบที่ใช้ไดโอดในระบบขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟสลับ โดยที่ถ้าหากแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบเป็นแหล่งแรงดัน จะทำให้การทำงานของมันเป็นอิสระจากอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ

อย่างไรก็ดีในกรณีที่นำวงจรนี้ไปใช้กับแหล่งจ่ายฮาร์มอนิกแบบเป็นแหล่งกระแส เราจำเป็นที่ต้องเพิ่มกิ่งวงจรที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำมาขนานกับมัน เช่นวงจรกรองแบบ Passive, หรือ ตัวเก็บประจุที่ใช้แก้ค่าตัวประกอบกำลัง เพื่อให้มันทำงานได้ดี

• การควบคุมวงจรกรองแบบ Active  การควบคุมวงจรกรองแบบ Active จะมี 2 แบบ คือการควบคุมวงรอบเปิด (Open Loop Control) และการควบคุมแบบวงรอบปิด (Closed Loop Control) ดังรูปที่ 16 และรูปที่ 17 ตามลำดับ

การควบคุมวงรอบเปิดนั้นจะทำการวัดกระแสฮาร์มอนิกด้านโหลด และทำการคำนวณกระแสที่จะต้องสร้างขึ้นมาชดเชยเพื่อที่จะฉีดหรือจ่ายกระแสเข้าสู่ระบบ ซึ่งจะมีข้อดีที่ระบบควบคุมจะง่ายกว่า ในขณะที่การควบคุมวงรอบปิดนั้นจะทำการวัดกระแสฮาร์มอนิกด้านแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ และทำการคำนวณกระแสที่จะต้องสร้างขึ้นมาชดเชยเพื่อที่จะฉีดหรือจ่ายเข้าสู่ระบบ ดังนั้นการควบคุมแบบวงรอบปิดนี้จะควบคุมผลของการกรองฮาร์มอนิกโดยตรง ซึ่งมีข้อดีที่การควบคุมจะกระทำได้แม่นยำกว่า แต่อย่างไรก็ตามระบบควบคุมก็จะมีความยุ่งยากและสลับซับซ้อนมากกว่า

รูปที่ 16 การควบคุมวงจรกรองแบบ Active แบบวงรอบเปิด (Open Loop)

รูปที่ 17 การควบคุมวงจรกรองแบบ Active แบบวงรอบปิด (Closed Loop)               

การควบคุมวงรอบเปิดนั้นจะทำการวัดกระแสฮาร์มอนิกด้านโหลด และทำการคำนวณกระแสที่จะต้องสร้างขึ้นมาชดเชยเพื่อที่จะฉีดหรือจ่ายกระแสเข้าสู่ระบบ ซึ่งจะมีข้อดีที่ระบบควบคุมจะง่ายกว่า ในขณะที่การควบคุมวงรอบปิดนั้นจะทำการวัดกระแสฮาร์มอนิกด้านแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ และทำการคำนวณกระแสที่จะต้องสร้างขึ้นมาชดเชยเพื่อที่จะฉีดหรือจ่ายเข้าสู่ระบบ ดังนั้นการควบคุมแบบวงรอบปิดนี้จะควบคุมผลของการกรองฮาร์มอนิกโดยตรง ซึ่งมีข้อดีที่การควบคุมจะกระทำได้แม่นยำกว่า แต่อย่างไรก็ตามระบบควบคุมก็จะมีความยุ่งยากและสลับซับซ้อนมากกว่า

ตัวอย่างวงจรกรองแบบ Active

Parallel Active Filters

รูปที่ 18 ตัวอย่างวงจร Parallel Active Filters

Series active filters

รูปที่ 19 ตัวอย่างวงจร Series Active Filters

ข้อดีของวงจรกรองแบบ Active เมื่อเทียบกับวงจรกรองแบบ Passive มีดังต่อไปนี้

1. การทำงานมีความอิสระ ไม่ขึ้นกับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหรือวงจร ซึ่งก็หมายความว่าเราไม่จำเป็นต้องรู้รายละเอียดของวงจรของระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่จะไปกรองฮาร์มอนิก
2. ไม่เกิดปัญหา Overload หรือกระแสเกิน
3. มีความยืดหยุ่นกว่า
4. สามารถควบคุมได้
5. ควบคุมระดับการกรองฮาร์มอนิกได้อย่างอิสระ โดยไม่ขึ้นอยู่กับลักษณะวงจรของระบบไฟฟ้ากระแสสลับ
6. สามารถเลือกฮาร์มอนิก(อันดับ)ที่จะกรองได้ และสามารถเลือกกรองฮาร์มอนิกหลาย ๆ อันดับในเวลาเดียวกันได้ ในขณะวงจรกรองแบบ Passive จะสามารถกรองฮาร์มอนิกได้เพียง หนึ่ง อันดับต่อ หนึ่ง วงจรเท่านั้น

• ABB. 1999. Power Quality Filter, Active Filtering Guide. 
• Fang Zheng Peng. 1998. Application issues of active power filters. IEEE Industry Applications Magazine, Volume: 4,Issue 5, Sept.-Oct. 1998 Page(s):21 - 30
• Singh, B.; Al-Haddad, K.; Chandra, A. 1999.  A review of active filters for power quality improvement.  IEEE Transactions on Industrial Electronics, Volume 46,  Issue 5,  Oct. 1999 Page(s):960 - 971
•  Tony Hoevenaars. A New Solution for Harmonics Generated by VSDs [Online]. Available from: www.mirusinternational.com/ [2008, January 30]