本文以“35kV混合型有源电力滤波器关键技术及工程应用”项目为背景，针对我国在中高压配电网的动态谐波抑制技术的不足和无功功率补偿技术水平有待提高的现状，研制了适用于110kV湖润变电站35kV母线负荷特性的注入式混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit:HAPFIC)。　　论文对110kV湖润变电站近5年来的谐波污染情况、无功补偿情况、功率因素、电压水平以及故障发生情况等多方面进行了分析，提出了在变电站35kV母线处对无功和谐波进行集中治理的补偿方案。　　介绍了HAPFIC的拓扑结构，建立其谐波域等效电路，从理论上分析了其滤波原理，提出了利用谐波有功功率来稳定直流侧电压的方法;提出了谐波电压矢量定向的相位获取法和以电压平方为控制量的直流侧电压的快速跟踪控制方法;推导了电流内环的无差拍跟踪控制策略，建立了HAPFIC整体控制策略框图，并通过与传统PI控制方法对比仿真，验证了本文所提控制策略的正确性和有效性。　　提出了35kV注入式混合型有源电力滤波器成套装置的RTDS闭环仿真试验技术，开展了装置的控制与保护单元在正常运行工况、检修工况、故障工况等不同运行条件下的RTDS实物闭环仿真试验。提出了HAPFIC装置控制与保护单元的RTDS闭环仿真试验整体方案，搭建了RTDS闭环试验模型，并对模型进行了基波潮流验证。提出了在10kHz高频脉冲模式下，RTDS虚拟IGBT开关器件与控制单元接口电路的交互响应策略和IGBT触发脉冲信号重组并构成控制字的技术。验证了HAPFIC装置的谐波治理效果和无功补偿效果，控制与保护单元的动态性能，为装置的设计、调试、现场投运等工作提供了有力的依据。　　在HAPFIC系统理论研究的基础上，研制出35kV注入式混合型有源电力滤波器成套装置，并在110kV湖润变电站进行了试点应用。装置现场投运结果表明，投运后35kV公用电网连接点的功率因数明显提高，谐波电流和谐波电压从严重超标降低到远低于国标限值，困扰变电站多年的谐波和无功问题得到了根治，站内设备的无功和谐波损耗显著降低，产生了显著的经济和社会效益。　　实践证明，本文研制的HAPFIC装置能满足高压配电网无功功率补偿和谐波电流抑制的要求，证实了文中提出的直流侧电压快速跟踪控制方法和电流内环无差拍跟踪控制策略的正确性、有效性和可行性。不仅为变电站的优质供电、节能降耗、降低设备事故率做出了突出贡献，同时给变电站所在供电区域的经济发展带来了深远的有利影响。