微电网作为大电网的一种有效的补充,具有很多优点和巨大的发展潜能,同时它的电能质量问题也有自己的特点。本文研究了一种适用于微电网的有源滤波器(APF:Active Power Filter),针对微电网中的谐波和无功电流进行治理。介绍了微电网中电能质量问题的特点及其治理措施,分析了利用APF治理微电网中谐波和无功问题的可行性,并建立了APF的一般数学模型。介绍了两种常见的APF谐波检测方法:基于瞬时无功功率理论的p-q检测方法和p qi?i检测方法,分析了二者的性能。介绍了APF中的锁相环,分析比较了两种常见的软件锁相环:单同步坐标系锁相环(SSRF-SPLL)和基于双同步坐标系的解耦锁相环(DDSRF-SPLL)的性能差异。分析了三角载波控制、滞环电流控制和电压前馈SVPWM控制三种经典电流跟踪控制方法各自的特点,并简单介绍了基于人工神经网络、小波变换等先进谐波电流检测方法和无差拍控制、定频滞环控制等先进电流跟踪控制方法。在MATLAB/Simulink平台上对APF的锁相环、谐波电流检测算法和电流跟踪控制算法这三个重要环节进行了仿真分析。仿真结果证实了锁相环DDSRF-SPLL的性能优于SSRF-SPLL,p qi?i检测方法优于p-q检测方法,电压前馈SVPWM控制比滞环电流控制更适合应用于微电网,为下一步研制的APF样机的模块选择提供了参考。研制了一台基于TMS320F28335DSP的APF样机,搭建实验平台模拟微电网中最普遍的负载对称、负载突变、负载不对称的情况,验证APF样机在不同负载情况下的滤波效果。实验结果表明,样机的谐波抑制效果比较令人满意,但是滤波精度也还有提升的空间。