随着电力电子技术在工业上的发展,非线性设备的大量使用导致大量谐波和无功电流注入电网。有源滤波器作为常见的治理无功和谐波电流的装置,得到广泛的应用。本文围绕高次谐波的滤除和电流补偿技术进行研究:本文首先对三电平有源滤波器的主电路拓扑进行简要概述,通过比较三种主电路拓扑结构,选取二极管箝位型逆变器作为有源滤波器主电路拓扑。并从直流侧电压波动原理对直流侧电容参数进行优化设计。此外,根据逆变器最大纹波电流限制和入网谐波电流的规定,设计LCL滤波器参数。针对LCL滤波器的谐振问题,采用谐振式无源阻尼方法抑制谐振峰,并提高系统稳定性。其次对三电平有源滤波器主电路进行数学建模,推导出系统在abc静止坐标系的数学模型,并得到三电平有源滤波器等效传递函数。针对三相非线性负载产生的(6k?1)次谐波,介绍基本重复控制的原理,针对基本重复控制器的不足,提出静止坐标系下的改进重复控制策略,将基本重复控制策略内模延时缩短为1/6。采用比例+改进重复控制的复合控制器,通过比例控制器改善重复控制器中的负增益特性,提高动态响应。同时对系统控制对象的高频补偿和低频补偿环节进行设计,进一步优化并联有源滤波器的控制带宽。针对改进重复控制中内模延时环节不为整数的特性,引入Langrange插值的FIR滤波器逼近分数延时特性,提高系统稳态性能和补偿精度。接着通过PI控制器对直流侧电压稳定性进行设计,维持直流侧电压稳定性。最后搭建MATLAB仿真模型以及2k VA的三电平有源滤波器试验平台,对比分析有源滤波器的补偿效果以及动态性能。仿真和试验测试结果表明,本文提出的改进重复控制能有效跟踪系统谐波且具有良好的暂态性能。