随着电力电子技术应用的广泛,电力系统中的谐波和无功电流问题日渐突出,已危及电力系统的安全运行,谐波污染治理与无功补偿成为电力系统和电力用户急需解决的问题。无源滤波器是传统的补偿无功和治理谐波的主要手段,已获得了广泛的应用,但这种无源补偿装置的补偿性能较差,难以对变化的无功功率和谐波进行有效的补偿。电力有源滤波器检测和补偿电网中的谐波电流和电压,使得电网电流电压能够趋于理想的正弦波,从而达到净化电网的效果。有源电力滤波器补偿效果好,但逆变器的容量相对来说也较大,成本很高。混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter)将无源滤波器与并联型有源电力滤波器结合起来,克服了无源滤波器和有源电力滤波器的缺点,降低了逆变器容量,能同时补偿变化的无功功率和抑制各次谐波,动态性能很好,提高了性价比,有比较好的应用前景。本论文采用的电路拓扑就是这种混合型有源电力滤波器。本文详细介绍了混合型有源电力滤波器的拓扑结构和实现谐波抑制的基本工作原理,通过仿真分析验证了所选的控制策略能够使得滤波装置具有较好的滤波效果和鲁棒性。混合型电力有源滤波器实现的功能是要准确实时的补偿谐波电流,改善网侧电能质量,其关键在于如何准确实时地检测出所需补偿的谐波电流。本文针对数字控制离散化带来控制延迟的不良影响,提出了基于数字控制的自适应预测算法,最后通过仿真验证了方法的可行性。运用MATLAB软件搭建实际电路仿真模型,为实际研究奠定了初步基础。在混合型有源电力滤波器中建立以DSP芯片TMS320F2407为核心的高速数字信号处理控制平台,设计系统控制电路,给出系统控制结构软件框图,在DSP的基础上完成了混合型有源滤波器系统的硬件和软件设计,并在此基础上设计完成了2kVA单相PWM逆变器装置,将单相PWM逆变器装置应用于混合型电力有源滤波器样机,并进行了实验。本文大致做了以下几个方面的工作:1.对电力系统谐波产生的原因、危害、治理的意义和有源滤波器的应用现状进行了论述;2.对混合型有源滤波器的原理进行了阐述;3.建立了混合型有源电力滤波器的数学模型;4.提出并详细阐述了进行谐波电流检测的新型自适应预测算法,进行了仿真工作,证明其可行性;5.对混合型有源滤波器的运行问题进行仿真研究,具有现实意义;6.完成混合型有源滤波器的软硬件设计,并进行相关实验和分析。仿真和实验的结果表明,本文的自适应预测算法,能够使得滤波装置具有较好的滤波效果和鲁棒性,也使得混合型有源电力滤波器具有很好的动态性能。PWM逆变器装置能够准确实时输出补偿电流,混合型电力有源滤波器样机能够有效地补偿电网中电流和电压谐波,达到净化电网的目的。