在电力系统中安装有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)不仅能够减小负载电流对电网中各个环节的干扰,而且有效提高配电网的供电质量,保证电网中敏感负载的正常运行,提高电网运行稳定性。复合型APF能够同时实现串联型APF与并联型APF的全部功能,并且减小直流侧的储能要求,减小电容体积与成本,具有较好发展前景。在中高压配电网中,传统APF中工频变压器的引入却会增大APF系统的体积,降低了系统功率密度,提高了安装场地要求,为解决这一问题,本文提出一种新型复合型APF系统与对应的改进型系统控制策略,进一步降低系统体积,并有效提高系统直流母线稳定性。本文针对中高压场合下APF系统的关键技术开展研究,主要内容如下:首先,对APF的基本工作原理进行了分析,对串联型APF与并联型APF在运行中涉及到的相关技术进行了概括阐述,包括两种谐波分量提取方法,三种补偿信号参考值的产生方法以及三种谐波跟踪控制器,并对各关键技术所涉及的多种方法进行了分析与对比。第二,分析了中高压应用场合下传统复合型APF的结构与控制。首先对复合型APF的“背靠背”结构与工作原理进行了分析,“背靠背”结构中包括串联侧APF部分,并联侧APF部分以及直流母线,并联侧APF通过工频升压变压器与高压电网并联,串联侧APF通过耦合变压器或者电容与高压电网串联。给出了串联侧APF与并联侧APF实现电流补偿与电压补偿的控制策略与控制参数设计。同时指出了“背靠背”结构中直流母线的重要意义,分析了当复合型APF系统内部存在有功功率传输时,功率流动方向与各物理量之间的关系。第三,针对传统复合型APF工频升压变压器体积大、重量重引起的复合型APF系统功率密度降低问题,提出了一种基于模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)的新型复合型APF结构。通过引入高频变压器,省略了工频升压变压器,将传统的“背靠背”复合型APF结构变为三级结构。三个功率级分别为串联侧APF,中间级DC/DC变换以及并联侧APF,各级之间通过直流母线进行级联。同时,为了减小动态过程中直流母线的波动,本文提出一种电压前馈策略,减小各个功率级的响应延迟对系统稳定性的影响,降低直流母线电压平滑稳定对直流母线电容储能能力的要求。最后,通过在MATLAB中搭建仿真模型,对所提出的面向中高压场合下的新型复合型APF补偿效果以及对应的前馈控制策略进行了验证。