电力有源滤波器（Active Power Filter，简称APF）是一种用于电力系统中抑制谐波的电子装置。随着电力电子技术的快速发展，非线性负载的广泛应用导致电力系统中产生了大量谐波，这些谐波对电力系统的设备造成损坏，因此，谐波的治理变得尤为重要。APF能够实时检测电网波形并根据谐波情况进行动态补偿，是目前抑制谐波、改善电能质量的一种有效手段。
MATLAB是美国MathWorks公司开发的高性能数值计算和可视化软件，广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。在电力系统的仿真研究中，MATLAB提供了Simulink工具箱和SimPowerSystems工具箱，可以对电力系统的各种组件和控制系统进行建模和仿真，包括电力有源滤波器。
Simulink是MATLAB的一个集成环境，用于模拟动态系统，它提供了图形化的用户界面和功能强大的仿真引擎。通过Simulink可以构建复杂的系统模型，并通过拖放方式添加各种功能模块，进行系统仿真。SimPowerSystems是Simulink下的一个电力系统仿真工具箱，它提供了一系列专门针对电力系统的建模、仿真和分析的模块，方便用户在MATLAB环境下搭建电力系统模型并进行仿真分析。
本文研究基于MATLAB的Simulink和SimPowerSystems工具，对电网中谐波的产生、检测、控制及补偿进行了仿真研究。文章介绍了电力有源滤波器的谐波检测算法，这是一种基于坐标变换的离散傅里叶（Discrete Fourier Transform，简称DFT）滑窗迭代算法。该算法能够实现基波和谐波的有效分离，进而得到用于补偿的谐波分量。
为了产生相应的谐波补偿分量，APF采用了基于递推积分PI（比例积分）控制和离散滑模变结构控制的复合谐波电流控制算法。这些算法能够有效地根据检测到的谐波信息，产生相应的PWM（脉冲宽度调制）波形，对谐波进行动态补偿。通过在MATLAB环境下建模仿真，验证了所采用的谐波检测算法和PWM控制算法的正确性和可行性，为电力有源滤波器的设计提供了可靠的数据参考。
在电力系统中，谐波的产生是不可避免的，尤其是在大量使用非线性负载的情况下。谐波不仅会干扰电力系统正常运行，还会降低设备效率、增加损耗甚至导致设备损坏。因此，谐波治理技术在电力系统中具有重要意义。电力有源滤波器以其动态性和实时性，在谐波治理中扮演着重要角色。本文的研究工作进一步证明了MATLAB在电力系统谐波治理领域的应用价值，尤其是在复杂控制系统仿真和分析方面。
通过本研究，我们不仅了解到电力有源滤波器的设计原理和工作方式，还深入理解了基于MATLAB的电力系统仿真技术的应用。此外，研究中涉及的谐波检测算法和控制算法的仿真验证，展示了MATLAB在电力电子系统设计和仿真中的重要性和实用性。这些内容为电力系统设计人员提供了有力的技术支持，为电力电子技术的教学和研究提供了宝贵的资料。
