随着科技的飞速发展,电力电子设备及非线性负载广泛存在于电力系统中,谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)因其容量大、补偿灵活等优势成为了控制电能质量领域的一个研究热点。本文以三相四桥臂三电平有源电力滤波器为研究对象,分别以谐波检测算法、谐波跟踪控制技术与调制策略展开研究,其中调制策略为本文研究的重点。首先,本文简要介绍了APF的基本工作原理及其重要组成部分,分别在abc与αβ0坐标系下建立了数学模型。针对电网负载的多样性,提出了基于反馈原理的改进移动窗积分型谐波检测算法,提高了谐波检测算法的动态响应速度。同时针对谐振控制器在谐振点附近带宽窄的缺陷,本文应用了改进型比例谐振控制器,很好地解决了谐波跟踪等问题。详细分析了四桥臂两电平变换器在αβ0坐标系下的3D-SVPWM调制策略,以此为基础,将三电平分解为两电平的形式,实现了四桥臂三电平APF的3D-SVPWM调制策略。根据“伏秒平衡”原理对分解前后矢量状态进行分析,充分证明了本文所提出的基于分解思想的3D-SVPWM调制策略与传统算法的等效性。针对NPC拓扑结构固有的中点电位不平衡问题,分析了基矢量对中点电位的影响,提出了基于电荷守恒的中点电位控制策略,通过修正矢量作用时间,达到了维持上下电容电压平衡的目的。针对3D-SVPWM调制策略运算复杂的缺点,提出了一种简化PWM调制策略。该简化算法根据三相参考电压的大小及正负,直接确定基矢量的状态及作用时间。针对中点电位不平衡问题,以单相桥臂为研究对象,分析了中点电位不平衡产生的机理,提出了基于简化PWM调制策略的中点电位控制算法,通过改变o状态的作用时间,最终维持了上下电容电压平衡。最后通过仿真与实验对两种调制策略进行了对比,得出了简化PWM调制策略更优于3D-SVPWM调制策略的结论。对三相四桥臂三电平APF的硬件与软件进行了详细设计,完成了实验平台的搭建,分别在稳态与动态环境下对本文提出的算法进行了验证,证明了其应用在APF中的正确性。