随着电力电子器件在工业中的广泛应用,其产生的谐波电流注入电网,影响电气设备的正常工作,谐波治理已经成为电力系统的重要问题。本论文以电网谐波为研究对象,采用新型混合注入式有源滤波器HAPFIS (Hybrid Active Power Filter with Injection Structure),对HAPFIS的谐波检测、滤波原理、补偿特性、控制算法等方面进行详细的研究,形成了较完善的HAPFIS系统方案。首先,分析和比较了目前常用的有源滤波器谐波检测方法。传统的ip-iq检测法虽然可以应用于电源电压畸变的情况,但应用于电网三相电压不对称时,正序无功分量检测存在误差。在此基础上对传统的ip-iq法进行改进,采用基于电源电压滤波的ip-iq检测法,并用MATLAB软件编写程序进行仿真研究。其次,介绍了HAPFIS的拓扑结构。HAPFIS由串联谐振注入型有源滤波器与无源滤波支路并联混合而成,由无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波,基波串联谐振电路在基波频率处发生串联谐振,阻抗很小,逆变器只承受很小的基波电压,这样可以进一步减小其容量。分析了HAPFIS的滤波原理。HAPFIS的有源部分相当于在电网支路串联了一个可控的谐波阻抗,当该谐波阻抗足够大时,流入电网的谐波电流将会很小,接近于零,起到抑制谐波电流的作用；同时可以抑制无源部分与电网阻抗间的谐振。此外还研究了HAPFIS的稳态补偿特性和抑制系统谐振的性能。第三,概述了有源电力滤波器的控制方法。混合注入式有源滤波器不同于单独使用的有源滤波器,其控制方法也不能完全照搬单独使用的有源滤波器,考虑到HAPFIS的控制参考信号为周期量这一特点,采用了递推积分PI控制算法,消除了系统的稳态误差。但投入有源滤波器后,无源滤波支路的滤波效果受到很大影响,在此基础上对递推积分PI控制算法进行了改进,采用了基于分频控制的递推积分PI控制算法。使有源逆变器投入后,无源滤波支路不受其影响。第四,将模糊控制引入HAPFIS的控制算法中,将基于分频控制的递推积分PI控制算法与模糊控制算法相结合,构成了模糊-递推积分PI复合控制算法,这种控制算法将模糊控制和递推积分PI控制两种控制方法的优点相结合,参数实现在线调整,解决了参数设定不准带来的误差。最后,利用PSIM仿真软件对三种控制算法分别进行仿真分析,验证了各种控制方法的有效性。