谐波的危害：理想的电网电压应该是单一而固定的频率以及一定的电压幅值，出现谐波对公用电网是一种污染，它使电力系统中其它负荷的用电环境恶化，并且对周围的通信产生干扰，谐波的危害主要表现在以下几个方面[1]：

(1)由于谐波损耗的存在，使得各用电设备的用电效率降低，同时三次谐波过多易烧毁电路，甚而造成火灾。

(2)谐波会造成电气设备的工作异常。谐波会造成线路绝缘老化、设备过热（例如变压器局部过热）、元器件寿命缩短甚至损坏，电机有噪声，机械振动等一系列问题。

(3)谐波会使公用电网发生局部的串、并联谐振，使谐波变大。

(4)谐波会致使测量仪表的计量误差加大，使继电保护设备和自动设备误动作。

(5)谐波会干扰通讯信号，会降低信号质量，甚而导致信息丢失，使通讯系统工作失常。

1.3 谐波的治理

谐波给电力系统带来了诸多的危害，为保证公用电网的电能质量，防止谐波对电网中的电力设备造成不必要的损坏，除了国家相关部门对电网中允许的谐波畸变范围作出相应的规定外，还必须采取其他的一些措施来抑制谐波。总的来说，抑制谐波的主要措施包括以下两方面：一、升级电力电子设备自身，使其产生及少量乃至不产生谐波，功率因数近似为1；二、添加谐波补偿装置。本课题采用的是谐波补偿装置。

电网的污染必须由产生谐波污染的用户采取相应措施，限制其设备产生的谐波在规定值一下，在谐波源处安装滤波装置防止谐波电流注入电网。滤波装置大的安装原则是在谐波源附近地方将谐波电流吸收，且这种方法适用于各种谐波源。滤波装置主要有三大类：无源滤波器（LC滤波器）、有源电力滤波器（APF）和混合型有源电力滤波器(HAPF)。本文采取混合型有源电力滤波器的方式来补偿谐波。传统法是装有LC调谐滤波器，从而达到旁路谐波的目的。这种方法仍在广泛的使用中，但是因为电网阻抗和运行状态会影响它的补偿特性，很容易在电力系统中发生并联谐振，将谐波进一步放大，甚至使LC因过载而烧毁。混合型电力滤波器克服了传统方法的不足，它先经过检测设备检测出谐波电流，再由它产生一个与该谐波电流相位相反、大小相等的补偿电流，然后把电网中的谐波分量给滤除，让它只含有基波分量。相对于传统法而言，混合型电力滤波器的优点：它不但可以治理单个谐波，而且还可以治理多个谐波，且电网阻抗对其无影响，不易发生串并联谐振，也不会发生过载现象，而且还能够随着电网频率的改变，能够实时有效的进行补偿。而两者结合既克服了有源电力滤波器容量需求较大、投资成本高的缺点，还可使整个系统获得良好的补偿效果。当谐波的频率和大小都变化时，混合型有源电力滤波器依然可以对其进行良好的补偿，动态地抑制谐波，使电力滤波系统的性价比最优化，具有很好的发展前景，因此目前研究混合有源滤波器具有十分重要的意义。

1.4 本文主要研究内容源/自:优尔:;论-文'网www.youerw.com

（1）介绍了谐波产生、危害及其治理。

（2）介绍了各种滤波器的结构及工作原理，并深入讨论了HAPF。

（3）对HAPF的控制策略进行深入的研究。

（4）利用MATLAB对HAPF的电流控制与电压控制分别进行仿真，分析波形结果验证了其有很好的补偿特性，具有很好的滤波效果，值得广泛推广。

2 无源滤波器与有源电力滤波器论述

2.1 无源滤波器

无源滤波器(Passive Power Filter，PPF)也称为LC滤波器，它是由滤波电容器、电抗器和电阻器组合而成，由于它结构简单、成本低、适合大容量应用，目前被广泛的使用。