随着电力电子技术的发展以及电力电子装置的普遍应用,在电力系统中产生了大量的电力谐波,谐波问题已经引起了世界各国的广泛关注和重视。有源电力滤波器(APF)是治理电网谐波的一种行之有效的方法,能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿效果不受电网阻抗的影响,因而成为谐波抑制的重要趋势。直流侧有源电力滤波器将APF从交流侧移到直流侧,是一种新的谐波治理思想,能针对目前主要的谐波源——整流桥负载进行主动补偿。目前直流侧并联型APF已经得到较为深入的研究,而直流侧串联型APF的研究尚未开展,而串联型APF的电路结构特点相对于并联型更适合抑制电压型谐波源,为此本文提出了一种新型的直流侧串联型有源电力滤波器,不仅使APF功率级的主开关减少一半,而且其控制电路简单,可以实现对谐波和无功电流的同时补偿。本论文所做的主要工作如下:①通过分析并联型、串联型APF对不同谐波源的补偿特性,指出由于目前直流侧有源电力滤波器的研究局限于并联型结构,对电压型谐波源的补偿存在一定困难,因此需要研究直流侧串联型有源电力滤波器。同时通过对直流侧并联型APF主电路拓扑的分析,提出研究其对偶拓扑的思路。②对直流侧串联型APF工作原理进行了阐述,运用等效电阻的概念来实现对电路的控制,并以具体的电路实现。通过分析主电路参数对系统补偿性能的影响,推导出了估算主电路参数的公式,为直流侧串联型APF主电路的设计提供了理论依据。采用所推导的公式,设计并调试了一台实验样机。试验结果与理论分析和仿真分析结果相吻合。③利用高频斩波开关电流应力近似计算方法,对单相系统三种谐波治理方式(串联型有源电力滤波器、直流侧串联型有源电力滤波器、功率因数校正器)的开关利用率以及补偿容量进行了计算和对比研究。结果表明:针对同样的整流桥负载,从综合开关利用率和补偿容量的角度来看,直流侧串联型有源电力滤波器结合了功率因数校正器开关利用率高和有源电力滤波器补偿容量低的优点,具有很好的技术优势和发展前景。