1前言
　　
　　近几十年来电力电子技术不断发展并广泛应用于工业、民用、军事等各领域。电力电子设备的大量应用产生引入了大量的谐波及无功电流成分，造成负载电流的不平衡及零序电流的增加，使得系统的效率降低电网的功率因数下降。同时大量电力电子设备的应用还产生电磁干扰问题，对其它用电设备造成影响甚至使得其它用电设备无法正常工作。
　　
　　上世纪70年代前国内外大量采用无源L-C滤波器进行谐波抑制、无功补偿、功率因数的提高。但无源L-C滤波器有其固有的缺陷，如补偿谐波次数固定、体积大、存在谐振现象。在谐波污染日益严重的情况下研究人员希望找到一种能动态、灵活补偿谐波及无功电流的解决方案。上世纪70年代提出了应用电力电子装置进行谐波及无功补偿的方法，这就是有源滤波器(activepowerfilter，简写为APF)。其基本原理是通过对电网电压及负载电流的分析计算得到与负载电流谐波和无功分量相同的补偿电流，通过变换器向电网注入补偿电流提供给负载使用，使得电源电流的谐波和无功分量为零从而提高系统的功率因数。APF与传统的无源滤波器相比有体积小，补偿灵活等优点。
　　
　　APF发展初期由于受到功率理论及功率器件、集成电路发展的约束并没有取得较大的突破，仅局限于应用模拟器件设计。到了上世纪九十年代后期，随着功率理论、功率器件和微控制器及大规模集成电路技术的发展，APF技术有了长足的发展。但单一的APF产品受制于元器件价格等因素，价格仍然高昂，短期内仍然难以大规模推广。
　　
　　电能质量与供电的幅值、频率和波形畸变等因素相关。幅值、频率主要由发电厂控制，而电流或电压波形的畸变则更多由用电设备及负载造成。特别是公用电网谐波，受用电设备的影响更为明显。线性负载，如电动机、白炽灯、电容器等，其电流波形是和正常电网电压波形一致的正弦波。
　　
　　当电网的正弦波电压施加于非线性负载时，负载的电流波形不再和电网电压波形一致，而产生畸变成为非正弦波。非正弦波电流在电网阻抗上产生压降，导致电压波形也成为非正弦波。
　　
　　图1典型的变频器电流
　　
　　工业化、自动化的高速发展，非线性设备、冲击性负荷大量增加，特别是电力电子装置在许多场合得到了应用：
　　
　　 开关电源（计算机、办公自动化设备、家用电器…）
　　
　　 电动机调速设备（变频器）
　　
　　 不间断电源
　　
　　 整流设备（电力机车、电解、电镀…）
　　
　　 电弧加热设备（电弧炉、电焊机…）
　　
　　 照明控制系统…
　　
　　这些非线性用电设备广泛涉及冶金、石化、汽车、造船、机械制造、造纸、烟草、电铁、地铁、无轨电车等工业领域，同时也包括广大居民日常工作、生活所用的电器设备。
　　
　　而另一方面，生产过程的自动化和智能化，计算机系统、自动控制系统的广泛应用，对电能质量提出了更高的要求，如对谐波干扰敏感的广电、通讯、邮政、航空、船舶、IT制造、智能建筑等产业领域，以及拥有大规模计算机系统、自动化系统的行业，如银行、证券、机场等领域，对供电质量及可靠性的要求日益提高。
　　
　　图2