近年来随着科技的飞速发展,电力电子装置在日常生活中随处可见,给工业及人们生活带来极大便利的同时,产生的谐波和无功电流也给电网电能质量带来了很大挑战。有源电力滤波器(Acitve Power Filter,APF)因为能够动态补偿电网中的谐波电流与无功电流,因而得到了广泛的研究。相比于传统的两电平APF,三电平APF在高压大功率的场合应用前景更大。本文以三相三线制T型三电平APF为研究对象,对其关键技术进行了深入研究。文章首先介绍了T型三电平APF的工作原理,建立了三相静止abc坐标系下和两相旋转dq坐标系下的数学模型,为后文电流控制器的设计奠定了基础。同时对LCL滤波器的参数设计进行了详细分析,首先设定不同的性能指标,根据各性能指标之间的相互联系画出滤波器参数选择的约束图,在约束范围内来确定滤波器的参数。针对传统的三电平SVPWM调制策略需要大量的三角函数计算,不易在数字处理器中实现等特点,研究了一种基于两电平SVPWM的简化三电平SVPWM调制策略,该调制方法计算量小,能够大大节省在处理器中的运算时间;同时分析了三电平拓扑结构中点电位不平衡的原因,给出了一种基于时间因子的中点电位平衡控制策略,该策略能够有效抑制中点电位的不平衡。详细分析了基于瞬时无功理论的i_p-i_q的谐波提取算法,针对谐波提取环节中的低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)进行了改进,采用二阶巴特沃斯LPF与平均值滤波器串联的方式,能够有效的提高谐波提取的精度;同时针对电网处于非理想状态时,传统的单同步坐标系锁相环(SRF-SPLL)锁相精度不高的问题,研究了一种基于二阶广义积分器的锁相环(DSOGI-SPLL),该锁相环能够在电网电压三相不平衡甚至含有谐波时,准确的锁定电网正序电压分量的频率与相位。采用LCL滤波器能够有效减少输出电流的纹波,但是会导致系统从一阶变成三阶,给控制器的设计带来困难。本文利用数字控制固有的一拍延时将-180°穿越频率点提前,增大系统的幅值裕度,使系统闭环稳定。为了提高系统的稳态精度,结合重复控制的特点,将重复控制作为电流外环控制,延迟一拍PI控制作为电流内环控制,构成双环控制器,显著的提高了系统的稳态补偿精度。同时分析谐波电流的特点,对传统重复控制进行了改进,提出1/6周期重复控制,在对稳态补偿精度影响不大的前提下,进一步提升了系统的动态性能。将上述所提控制策略在MATLAB/Simulink中逐一进行了仿真验证,仿真结果表明了控制策略的正确性。为了进一步的验证上述控制策略,搭建了基于LCL滤波器的T型三电平APF实验平台,详细介绍了实验平台的硬件设计与软件设计,实验结果进一步说明了控制策略的有效性。