传统用LC 滤波装置虽然简单,但有一定的局限性。电力电子技术的发展,为电力系统谐波的治理提供了新的方法,采用有源滤波(Active Power Filter-APF)技术既可对电网的谐波进行抑制,改善电力线路的电流波形,还能补偿电网的无功功率,提高电网的功率因数。APF 装置具有动态补偿的优良性能。本文对一种基于三相PWM 电压源变换器的有源滤波装置进行了研究。本文基于开关函数概念建立了三相PWM 电压源变换器在ABC 坐标系下的数学模型; 变换到dq 坐标系可简化该数学模型。基于功率平衡关系分析了谐波电流和无功电流的补偿原理。本文采用基于瞬时无功理论的pq法检测谐波电流和无功电流,克服了传统谐波电流检测方法实时性能差的缺点,并且容易实现。但pq法受电网电压波形畸变的影响,精度受到限制,i_p、i_q法能够消除电压波形畸变的影响。文中采用i_p、i_q的数学变形,即i_d、i_q法,该方法和控制系统的坐标变换保持一致,更有实用价值。文中给出用DSP实现的数字低通滤波器的设计方法。设计了一种在同步旋转坐标系下用DSP实现的三相软件锁相环,并采用滞后控制提高了其抗干扰能力。通过仿真和实验验证了i_d、i_q检测法的正确性。本文分析了谐波电流补偿控制策略, 为消除dq 两相电流之间的耦合,用广义零极点对消法设计了复数PI 控制器; 直流侧电压的控制是保证APF 装置工作稳定的必要条件,分析了直流侧电压控制的原理。通过仿真验证了复数PI 控制的效果以及谐波补偿策略的正确性。本文设计了采用TMS320F240 DSP芯片的有源滤波实验平台,对于谐波电流和无功电流检测进行了实验验证。实验结果表明,采用i_d、i_q法能够实时、准确地检测出非线性负载的谐波电流和无功电流,为有源滤波技术的实现奠定了基础。