电气化铁路能源利用率高,是缓解我国运力紧缺的重要手段,但两供电臂负荷不对称、功率因数低、谐波含量高,已成为严重危害电力系统的谐波源和负序源。LC串联谐振注入式混合有源电力滤波方案中逆变器只需承受极小的基波电压和谐波电流,在相同的成本和制造工艺下能大幅提高系统补偿容量。本文围绕其拓扑结构、工作原理、参数设计、电流检测、跟踪控制及针对牵引变电所的综合补偿方案展开讨论,对于改善电气化铁路电能质量具有理论意义和实用价值。由于锁相环和低通滤波器使ip-iq法在检测基波有功电流时存在误差,本文基于幅值积分信号选频特性提出了改进的单相电路电流检测法,去除了锁相环、低通滤波器和复杂的坐标变换,能准确提取正、负序基波分量或特定次谐波。采用MATLAB建立对比仿真模型,验证了改进的算法具有更高的实时性、准确性和稳定性。传统直流侧电容电压控制中,APF有功调整量所包含的相位误差会干扰基波电流检测,并造成电容电压波动,不利于有源电力滤波系统的稳定运行。本文将该调整量的幅值分离出来,设置其相位与基波电流同步,再将该有功电流量直接加在检测的基波电流中,切断了相位误差的传递通道,使直流侧电容电压控制更稳定。牵引变电所低压侧的单相单独补偿无法改善两臂不对称负荷给高压侧造成的负序危害。本文将两臂电流综合考虑,建立了以高压侧正序基波有功电流为目标的低压侧实现方案：先用两套无源滤波器组滤除相应供电臂的主要次数谐波,再由电流检测及分配单元依据不同牵引变压器的传递系数计算出三相侧指令电流,并反变换将其分配到两相,由两套单相有源电力滤波装置分别产生以实现补偿。根据实测变电所电流数据建立MATLAB仿真系统,验证了该方案能有效补偿电气化铁路的谐波、无功和负序电流,实现综合治理。