电能是目前应用最广泛的能源,高质量的电能对促进生产、维持社会稳定有重要的意义。电力电子设备的普及使用给电力系统带来了极大的谐波与无功干扰,降低了电力系统的电能质量。混合有源滤波器是无源滤波器和有源滤波器的组合,结合了无源滤波器和有源滤波器的优点,作为一种高效稳定的谐波与无功治理手段,为提高电力系统的电能质量发挥了关键作用。本文针对三相混合有源滤波器开展研究,主要进行了以下工作:首先,论述了谐波和无功的产生、危害及主要的治理措施,重点分析混合有源滤波器不同的拓扑结构的工作原理,对比其优缺点,对混合有源滤波器的谐波电流检测算法进行总结,并探讨特定次谐波补偿的实际意义。针对特定次谐波含量严重超标、无功不足的实际场合,从降低系统容量角度出发,本文提出一种能够对无功和特定次谐波进行补偿的新型的三相混合有源滤波器拓扑结构,利用串联谐振的低阻抗特性,该拓扑结构具有补偿精确度高、容量低等优点,并从工作原理、滤波特性以及无功补偿特性等方面对其进行详细分析。其次,推导所提出的混合有源滤波器数学模型,并建立对特定次谐波补偿电流的简化数学模型,简化模型为系统的解耦控制带来简便。同时详细分析系统性能与参数的内在关系,并给出了一套根据设计要求选择滤波器参数的方法。然后,构建混合有源滤波器的控制系统,分析本文采用的基于瞬时无功理论改进的谐波提取算法,根据所建立的数学模型,按照系统对动态性能与稳定裕度的要求,对直流电压控制器和特定次谐波电流控制器进行设计。最后,在以上研究分析的基础上,以TMS320F28035 DSP为主控芯片,搭建本文所提出的混合有源滤波器实验平台,介绍实验平台的总体框架,分析软件算法流程,利用实验平台开展仿真与实验研究。仿真与实验结果验证了本文所提出的三相混合有源滤波器实验方案的可行性与优点。