现代电力系统中,由于大量非线性负载的使用,导致谐波和无功问题日益严重,有源电力滤波器能够抑制谐波和补偿无功功率,具有响应速度快及动态补偿效果好的特点。有源电力滤波器以其优越的补偿性能,已成为电力电子技术领域的研究热点之一。本文对并联型有源电力滤波器的谐波、无功电流检测环节和非线性补偿控制环节进行了系统研究,并提出一种改进的系统方案,该方案在谐波和无功电流检测部分采用基于基波有功及无功电流分离的谐波检测法;采用改进的电流预估控制方法对非线性负载进行补偿控制;结合参考量(电网电压、指令电流和补偿电流)转换成直流形式来控制的SVPWM脉冲发生的方式。首先,本文从系统构成和主电路形式对有源电力滤波器进行了分类和介绍,简要分析了四开关三相变流器在并联型有源电力滤波器中的应用;阐述了本文所采用的电压并联型有源电力滤波器的基本工作原理。其次,详细介绍了基于电流分解的瞬时无功功率理论的ip-iq检测技术和基于基波有功及无功电流分离的检测技术,在单相系统和三相系统应用中,进一步对这两种检测技术的特性和优缺点进行阐述;提出了利用单相电流延迟60°构造三相电流d-q变换法,使ip-iq法能够在单相系统中得以实现。本文将改进后的电流预估控制方法应用到并联型有源电力滤波器中,相比于传统的PI控制、滞环比较控制和预测控制算法,能减小计算量,降低模型的复杂度,并提高补偿性能。此外,本文对基于空间矢量的电压控制策略进行了介绍及改进。改进策略是将参考量转换成直流形式来计算变流器交流侧输出电压,以控制SVPWM脉冲,从而简化系统控制,并解决其他方法下变流器直流母线电压不能控的问题。最后,本文根据实际系统设计,合理选择了一些主要参数,利用SIMULINK搭建并联型有源电力滤波器仿真系统。根据不同的谐波及无功电流检测方法、非线性负载的补偿控制策略,对模型进行仿真验证,并讨论各系统的补偿性能。仿真结果表明,相对于传统的并联型有源电力滤波器系统方案,本文提出的改进方案响应速度更快,跟踪效果更好。而且,改进的系统方案能有效地补偿系统中的谐波和无功功率,对于不同的负载特性都具有良好的消除谐波的能力,提高电网的功率因数,在负载电流突变情况下也具有良好的动态性能。