电力系统谐波问题早在本世纪20年代就已经提出，由于当时谐波源在系统中所占比重较小，故未引起普遍重视。然而从五六十年代以来，由于各种非线性负载，包括可控整流传动装置及高压直流输电系统的投运，使电网中高次谐波 含量大大增加，电力系统谐波逐渐成为一个不容忽视的问题，而且日趋严重。国内外许多研究成果都表明谐波不仅对电力系统中的运行设备和负荷有危害，而且对通信系统和计算机系统等也有较大影响。因此，世界各国都十分关心和重视谐波问题,研究采取措施来抑制电网谐波。在谐波抑制技术方面， 有了许多成果，由交流电抗器和电容器组成的无源滤波器国内外均已大量应用到工程实际中，而有源滤波器的初步应用实践表明这一新型的谐波抑制装置有着更为广阔的发展应用前景。

随着电力电子技术的迅速发展，大量非线性负荷（电气化 铁道牵引负荷、电力机车、电弧炉、整流负荷、变频调速装置等）接入电力系统，谐波产生的根本原因是由于这些设备和负载的非线性特性，即所加的电压与产生的电流不成线性（正比）关系而造成的波形畸变。电网谐波主要来源于三个方面：(1)发电源的质量不高而产生的谐波；(2)输配电系统产生的谐波；(3)用电设备产生的谐波。其中，用电设备产生的谐波最多。当电网的谐波干扰程度小于国家标准的规定时，通常不会对系统造成很大的影响。但是，随着谐波污染程度的增加，其影响会逐渐显示出来。如果在谐波严重超标的情况不进行谐波治理抑制，往往会产生很严重的后果。

目前，由于越来越多的非线性用电设备接入电网，注入电网的谐波变量越来越多，严重影响了电网的供电质量，且对电网中的其它谐波敏感设备存在不可估量的安全隐患。电网中大量使用的非线性负载给电网带来了很高幅值的高次谐波电压和电流，主要表现在有不同程度的3，5，7，9，11，13等高次谐波，这些高次谐波的存在会严重影响电网的正常运行，造成中线零序电流增加并发热，使得电力变压器及发电设备损耗增加，效率降低，用户用电量增加，同时使输电线路温升过高，引发漏电、短路、火灾等事故。因此，谐波治理已成为提高电网供电质量的一个重要研究课题，特别是对结构灵活、安装便捷、安全性高和谐波治理效果好的补偿装置的需求，更是日益迫切。

随着电力系统规模的不断扩大，大功率变流装置、可控硅控制装置、各种大功率非线性负荷（电弧炉、轧机、电力机车等）的日益广泛应用，以及家用电器的普及、大量的谐波和无功电流注入电网，使电网受到严重污染，电能质量下降。谐波不仅使电力设备损耗增加，继电保护和自动化装置误动作，引起电气谐振和电机的机械振动，而且干扰通信线路，影响测量仪表的精度，甚至造成电网的大事故。谐波已成为电力系统的主要公害，严重地威胁着电网的安全经济运行和广大用户的用电安全。因此，消除电网中的谐波污染已成为电能质量研究中的一个重要课题。

传统的数字滤波器的设计过程复杂，计算工作量大，滤波特性调整困难，影响了它的应用。利用MATLAB设计滤波器，可以随时对比设计要求和滤波器特性调整参数，直观简便，极大的减轻了工作量，有利于滤波器设计的最优化。利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。

2. 研究的基本内容与方案