近年来经济高速发展,不同领域需要提供不同形式的电能,电力电子装置被大量应用于电力系统中,在带来便利的同时也使电网中出现了大量谐波。有源电力滤波器是一种可实现动态补偿谐波的电力电子设备,在改善电能质量方面具有重要地位。本文以LCL型滤波器作为研究对象,对基于预测函数的谐波电流检测、复合重复控制的指令电流跟踪和LCL输出滤波器的参数设计等问题进行深入研究。首先,针对有源电力滤波器(APF)谐波电流检测过程中存在无法避免的数字采样延迟的问题,对在某点具有连续性、一阶可导和二阶可导的函数进行构造预测函数模型。对预测函数进行离散化处理,推导出利用当前值和最近历史时刻值对下一时刻值进行预测的表达式。为减小因函数模型参数造成的误差,采用最小二乘法进行优化。其次,为实现对指令电流信号的准确跟踪,采用对周期性信号可实现无静差跟踪的重复控制方法,由于该方法存在一个周期延迟的缺陷,采用PI控制和重复控制结合的复合重复控制法。对LCL型APF的电路拓扑和工作原理进行介绍,对LCL输出滤波器中各个参数对于滤波器滤波效果的影响进行了深入研究,给出适合有源滤波器输出电流需要的参数设计方法。为消除系统的固有延迟,提出采用预测函数和复合重复控制结合的方法进行有效补偿,提高系统对指令电流的跟踪能力,改善系统的谐波补偿精度。最后,利用MATLAB/simulink模块搭建基于LCL型有源滤波器的预测函数和复合重复控制系统仿真模型,验证提出方法在削弱系统延迟和指令电流跟踪方面具有可行性和正确性。通过仿真验证,预测函数和复合重复控制可以对负载电流实现精准预测和对指令电流信号实现极低误差跟踪,明显提高系统对谐波的补偿效果。该论文有图43幅,表10个,参考文献59篇。