近年来,随着高压直流输电和轨道交通的快速发展,大量的电力电子变流装置及非线性负载得到了广泛的应用,从而使得电力系统谐波污染问题更加严重。但同时,当下智能化的电气设备对电能质量的要求更加严格,在这种背景下,消除谐波成为人们亟待解决的首要问题。基于基波磁通补偿的混合型有源电力滤波器很好的避免了检测多频率谐波的问题,使得跟踪与控制都比较容易。本论文主要进行大容量基波磁通补偿(fundamental magnetic flux compensation)滤波器补偿电流工作机制及相关问题的研究。论文主要研究内容(1)基波磁通补偿混合型有源滤波器的性能,取决于系统中串联变压器对谐波的阻抗效果。通过分析补偿变压器的工作机制,建立其数学模型,在此基础上对变压器各参数对系统的影响做了深入的研究,为工程设计提供理论基础。(2)在大容量基波磁通补偿滤波器中,补偿电流的谐波将会影响系统的滤波效果,针对这一关键性问题,提出采用载波移相多电平拓扑结构的电流补偿方法,将基波补偿电流的正弦波信号作为CPS-SPWM的调制信号,通过调节变换器电压的幅值间接达到快速跟踪电流,实现基波磁通补偿条件。(3)根据多电平补偿电流设计需要,结合数字信号处理器DSP28335进行了硬件和软件设计,运用RT-LAB半实物仿真器作为补偿变压器的试验装置,仿真和实验结果显示,电能质量高,谐波含量小,证明了本文提出的将载波移相多电平技术应用于基波磁通补偿有源滤波器的可行性。