随着社会的发展,越来越多的非线性电力电子装置被投入到配电网中,在提高人们生活质量的同时也带来了大量的谐波污染,造成电网电能质量恶化。有源电力滤波器具有多种补偿功能,不仅可对频率和幅值变化的负载电流实现动态补偿,而且补偿性能不受电网频率波动的影响,其优良的补偿性能受到了用户的欢迎,同时也成为谐波抑制领域研究的热点。文章以三相三线制并联有源电力滤波器为研究对象,首先介绍了APF(Active Power Filter)的基本原理和主电路拓扑结构,在三种坐标系下建立了其数学模型。接着针对APF的相关技术进行了深入的研究,其主要研究如容如下:(1)谐波检测策略的研究:谐波电流分量快速而精确的检测对于APF的补偿性能是极其重要的。文章主要针对基于瞬时功率理论的谐波检测策略进行了改进,利用电流平均值法代替检测环节中的数字低通滤波器,提高了检测的实时性。通过改进锁相环电路获取与网侧电压相位相同的单位正弦信号,应用到改进的ip-iq检测算法中,无需繁琐的坐标变换,减小了计算量,同时也提高了检测精度。通过对几种谐波检测策略的仿真比较,结果表明改进的ip-iq检测算法延迟时间短,检测精度也有所提高。(2)补偿电流跟踪控制策略的研究:首先对常见的滞环控制、三角波比较控制等控制策略的优点和缺点进行分析。在此基础上,针对传统的PI控制策略仅能对直流量实现无差跟踪且其控制带宽不够等问题,提出了基于d-q坐标系的有源电力滤波器双闭环复合控制策略,电流内环采用参数自调节模糊PI与重复控制并联,电压外环采用模糊-PI双模控制策略,通过仿真证明了该复合控制策略的高效性。同时文章针对APF系统非线性的特征,将预测控制引入到APF控制器的设计中。对于电流控制策略,通过建立代价函数来评价需要控制的预测值,选择使代价函数最小的预测值对应的开关状态来驱动变流器,达到实际值与参考值误差最小的要求。针对传统的直接功率控制存在的开关频率不固定,以及现有的预测控制模型不精确等问题,提出了一种基于恒定开关频率的改进预测直接功率控制策略,通过精确的预测算法得到变流器参考电压矢量,并采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略来跟踪,仿真表明使用该算法后,系统具有更好的稳态和动态性能。(3)文章根据实际的工业用电系统,对APF系统主电路参数进行了设计。采用了具有理想开关特性的电力电子仿真软件PLECS,该软件仿真快速、高效,鲁棒性强。将其与Matlab混合编程,充分利用其各自的特点,使得仿真结果更加地接近实际情况。