随着工业现代化进程的发展，电力系统中非线性负载不断增加,电网谐波污染日益严重，谐波成为影响电能质量的主要因素之一。有源电力滤波技术作为治理谐波最有效的手段，成为研究与开发的热点。其技术涉及电力电子、检测技术、控制理论、信号处理及计算机技术等多学科的研究领域。目前有源电力滤波器的研究主要集中在以下几个方面：高精度谐波实时检测和信号处理、输出电流快速跟踪控制、高功率因数变流技术以及主电路拓扑结构和非线性参数设计等。　　 本文主要对三相三线并联有源电力滤波器电流环数字控制进行研究，数字控制以其诸多的优点正逐步取代模拟控制。数字控制有更多的设计自由，可以方便的实现各种复杂、智能的数字算法来提高性能，与此同时传统控制方法在数字控制中仍发挥着重大作用，先进的数字控制算法与传统控制相结合是目前实用主流。　　 有源电力滤波器数字化过程将会引起系统性能下降，本文分析了采样频率、零阶保持及滞后一拍控制对系统性能的影响。其中零阶保持过程改变了原有的控制对象频率特性，和采样周期有很大关系，从而改变了系统的闭环稳定性。采样、计算延时引起占空比受限，实际系统常采用滞后一拍控制，滞后一拍控制对控制系统闭环控制稳定性也会产生较大影响。　　 本文研究分析了有源电力滤波器各次谐波相位延时特性，即控制延时特性与闭环频率特性的关系以及对补偿效果的影响程度。对于有源电力滤波器电流环数字PI 控制，由于数字化过程采样周期、零阶保持及滞后一拍的影响，针对APF 电流环数字单纯PI 控制，若补偿谐波次数20 次以内,其补偿误差小于10％，则控制无滞后一拍时采样频率为33.3kHz，控制有滞后一拍时采样频率为66.7kHz。采样频率10kHz 时单纯数字PI控制对于20 次谐波，控制无滞后一拍补偿误差31.6％，控制有滞后一拍补偿误差100％。　　 其中滞后一拍控制相当于采样频率折半，而采样频率折半情况下零阶保持对控制对象频率特性影响又会加大，对于实际采样频率为10kHz，滞后一拍控制，稳定前提下比例参数取值最大的有源电力滤波器系统，在输出跟踪小于500Hz 时系统性能只受滞后一拍控制影响，大于500Hz 时系统性能同时受滞后一拍控制和零阶保持的影响，但受滞后一拍控制的影响大些，在1000Hz处零阶保持和滞后一拍控制对系统影响相当。在此基础上最后通过理论分析、仿真及实验得出结论，采样频率10kHz 时单纯数字PI 控制不能保证APF 具有良好的补偿性能，对APF的设计和应用具有一定的指导意义。　　 针对有源电力滤波器电流环单纯数字PI 控制补偿性能有限，提出了基于数字PI控制及数字重复控制的复合控制系统，利用重复控制改善系统的稳态跟踪性能，利用数字PI 控制改善系统的动态特性。并详细分析和推导了复合控制中两种控制器的设计方法，补偿性能及稳定性的判断。并分析了系统参数大幅度变化时有源电力滤波器复合控制系统的鲁棒性。对所提出的复合控制进行了仿真和实验研究，证明所提出的基于数字PI 控制和数字重复控制的有源电力滤波器复合控制策略可以兼顾系统稳态特性和动态特性。　　 为了使有源电力滤波器有更好的动态性能和补偿精度，并克服复合控制器中重复控制滞后一个基波周期的影响，提出了有源电力滤波器电流环无静差控制策略，即在原单纯数字PI 控制器基础上加上谐波指令直流外环。此种方法即保证了系统稳定前提下能够做到完全无静差控制，又保证了系统很好的动态性能。仿真与实验结果验证了该控制策略的可行性，表明了有源电力滤波器电流环无静差控制策略的有效性。　　 对实际工业现场存在的不平衡负载(包括线性负载和非线性负载)导致的电网电压畸变和不平衡，在瞬时无功功率理论基础上提出了两种基波负序补偿电流的精确检测算法及2/2 变换矩阵，物理意义明确，该算法能准确地检测出基波正序、基波负序及各次谐波电流,从而使有源电力滤波器能够适应多种补偿场合，当负序电流比较大时,为了降低有源电力滤波器的补偿容量,可以设定为只补偿各次谐波，当谐波电流在有源电力滤波器额定容量之内时,除补偿所有谐波外，还可以根据需要对无功和基波负序进行补偿。而且基于此方法的三相谐波电流检测电路,可以克服一般三相检测法在三相电流不平衡时不能单独检测出谐波电流的缺点。理论分析、仿真及实验结果证明了该方案的可行性。　　 在以上研究分析基础上，研制了三相三线并联型有源电力滤波器装置。现已在多种工况的工业现场运行，运行结果表明本文所提出的有源电力滤波器电流环数字控制策略适合于多工况及各种工业环境，为未来有源电力滤波器在我国大量应用奠定了初步基础。