摘要：随着我国电气化铁路的快速发展,越来越多的电力机车被引入牵引网中。对。牵引供电系统来说,电力机车是一个频率含量较为丰富的谐波注入源。这些谐波将会对牵引网设备和牵引变电所造成严重危害,进而威胁到整个电网的安全可靠运行。综合考虑牵引网的谐波特性,建立适合铁路电网的通用型混合有源电力滤波器,可以优化牵引网电能质量,对于提高铁路电网的运行效率和可靠性有非常重要的意义。本文致力于实现此目标,开展的工作如下：首先,分析了电气化铁路的构成,重点分析了电力机车的整流工作原理及对应网侧电流的谐波特性,进而得到牵引网的谐波特性,为滤波器结构的设计奠定了理论基础。其次,分析了有源滤波器的工作原理和控制策略。重点研究了单周期控制策略。本文针对单周期控制的几种典型实现方式进行了原理和仿真分析,为系统中采用结合鉴相原理和单周控制来控制有源滤波器提供了依据。再次,对多种典型混合有源电力滤波器拓扑的工作性能做了优劣势对比,再结合牵引网独特的谐波特性,最终确定本文采用注入式混合有源电力滤波器来优化铁路电网的电能质量。注入支路的引入使有源滤波模块不承担或只承担小部分基波电压和基波电流,进而降低有源滤波模块的容量；另外采用有源滤波和无源滤波的混合应用,可以较好地克服二者各自的缺点并实现优势互补,从而达到优化系统的目的。最后,对系统各模块参数进行了合理选择,通过仿真实现并验证了单周控制的有源模块的工作有效性,最终实现了对整个系统谐波的抑制。