日益增多的各种类型和容量的非线性电力电子装置的使用,使得谐波电流大量注入电网,造成电网的严重污染以致对电力系统造成危害。对谐波电流进行有效的补偿已成为国内外专家学者的研究热点。谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器(Active PowerFilter,APF),由于其能很好的克服无源电力滤波器的缺陷且具有对谐波电流实时跟踪补偿的能力,目前得到了越来越广泛的关注。论文介绍了国内外APF相关技术研究的最新发展,分析了APF的基本结构、工作原理以及谐波电流检测方法。在此基础上重点研究了拉格朗日外插值、灰色理论和时间序列分析三种预测方法在谐波电流检测中的应用。理论分析及仿真研究表明:三种预测算法均能满足实时预测控制要求,可提高谐波电流补偿精度。灰色理论和时间序列分析都有较高的预测精度,前者计算量较大,后者虽然时序方程简单,但建模计算量较大。拉格朗日外插值法最简单且预测精度最高。论文采用Matlab/Simulink软件建立采用拉格朗日插值预测算法和无差拍控制方法的APF仿真模型。结果表明:构建的模型在电网电压纯正弦和发生畸变时能够实时检测并快速补偿谐波电流,补偿效果优于未采用谐波电流预测的三角波调制方法。为验证论文提出的谐波电流预测算法和电流跟踪控制算法,构建了以TMS320F2812型DSP为核心的硬件实验系统,对APF的主电路参数和控制系统电路、软件部分进行了设计。实验结果表明,本文研究的APF能快速跟踪补偿电流,具有良好的动态补偿特性。