随着电力电子设备的应用日益广泛,其产生的谐波电流和无功功率会对电网造成污染,引发额外的功率损失和设备故障,带来严重危害,因此,谐波抑制与无功补偿的研究得到越来越广泛的重视,电力系统对能够同时进行谐波抑制和大容量无功补偿的电力电子设备也有着广泛需求。本文设计一种基于小容量有源电力滤波器(APF)和多组晶闸管投切电容器(TSC)的混合补偿系统,结合了APF响应迅速、补偿精度高和TSC容量大、成本低的优点,通过APF和TSC的协同配合,实现连续、精确的谐波抑制和无功补偿,并对混合系统的控制方法进行了深入探讨和研究。首先建立了混合系统的数学模型,并对TSC电抗率的选取进行了讨论,在此基础上分析了电流补偿系数、TSC电抗率和电网电感对系统稳定性的影响。然后介绍了常用电流控制方法的基本原理,并设计两种应用于混合系统的电流分频控制方法。针对三相对称的情况,设计一种基于PI和PR的电流分频控制方法,将谐波与无功电流按照频率和性质使用独立的PI或PR控制器进行控制,达到较高的控制精度。针对电网谐波成分比较复杂或处理器资源有限的情况,设计一种基于降阶广义积分器(ROGI)的电流分频控制方法,对电网电流中的基波有功分量、基波无功分量和各次谐波分量使用独立的ROGI单元进行控制,减小了系统开销,具有较高的自由度和谐波选择特性。针对传统固定延时投切方法应用于混合系统时出现的暂态响应差、TSC混乱投切等问题,提出一种基于开关表决策的投切控制方法,在不增加负载电流传感器的条件下,运用多种开关表切换、电流变化率阈值设置和过零检测等手段,可有效避免TSC的混乱投切,并减小APF输出电流的负担,改善投切过程中的电能质量。最后搭建了混合系统的硬件平台,对关键参数选取、硬件选型、控制电路设计和软件设计等进行了讨论,并通过实验验证了所提电流控制方法和投切控制方法的有效性。