目前,电力系统电能质量治理已经成为一个重要研究领域,电力有源滤波器是未来电能质量治理的主要研究方向。本文主要研究磁通补偿可控电抗器,并将其运用在电能质量治理领域,设计制作了基于磁通补偿可控电抗器的串联混合型有源滤波器(series hybrid active power filter,SHAPF)。首先,本文对可控电抗器及有源滤波器的发展现状进行了阐述,从铁磁材料的磁化曲线角度分析了电抗器磁通补偿原理。运用ANSYS仿真软件,从磁路方面验证磁通补偿原理的正确性;运用Matlab仿真软件对PI电流跟踪控制策略及整体进行系统仿真。设计制作了一台小容量磁通补偿可控电抗器样机,搭建实验平台,完成磁通补偿可控电抗器实验,实验结果表明,本电抗器可实现电感无级可调,调节范围较大。然后,本文将前文磁通补偿可控电抗器运用于有源滤波器领域,通过分析现有串联混合型有源滤波器的拓扑结构,发现当三相逆变器向可控电抗器控制绕组注入电流时,会出现三相电流相间耦合问题,影响磁通补偿效果,进而影响总体滤波系统效果。针对此问题,提出运用电流PI解耦跟踪控制策略,建立基于磁通补偿可控电抗器的有源滤波器简化数学模型,运用Matlab仿真软件计算系统参数,优化得到最佳的逆变器输出滤波电感和PI参数。控制系统运用瞬时无功理论提取通过可控电抗器原边绕组的基波电流,电流PI解耦跟踪控制策略得到指令电流,SVPWM调制技术控制逆变器输出指令电流。仿真结果显示本滤波器系统拥有很好的滤波效果,并且动态响应良好,静态稳定性好,可扩展应用于高电压、大容量系统。最后,根据仿真参数搭建小容量滤波器系统样机,设计制作控制电路、主电路、采样调理电路及无源滤波器支路。实验结果与理论分析、建模仿真一致,表明该串联混合型有源滤波器滤波效果明显,具有很好的应用前景。