随着现代工业技术的发展,各种电力电子装置得到广泛应用,非线性负载带来的谐波污染对电网系统的电能质量造成严重的影响。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)作为一种可以实时补偿谐波和无功的装置,其应用为电网电能质量的提高起到了重要作用。但高压大功率场合,由于功率器件的容量与开关频率之间的矛盾,APF的应用受到限制。将级联H桥型多电平变流器与载波相移SPWM技术结合,能够实现在较低的开关频率下得到较高的等效开关频率,同时将耐压能力较低的功率器件应用于高压场合。本文对基于DSP+FPGA的级联H桥有源电力滤波器做了一些研究。本文首先介绍了APF的工作原理、常用谐波电流检测方法以及多电平变流器拓扑结构。接着分析了载波移相SPWM技术的基本原理和传输带宽,并对双极性CPS-SPWM和单极倍频CPS-SPWM输出波形进行了数学分析与对比。通过对级联H桥APF的工作模式分析,将单极倍频CPS-SPWM技术应用于级联H桥拓扑。其次在分析了造成直流侧电压不均衡的因素后,提出了一种全局稳压、相间均压和相内均压的三层控制策略来实现电压平衡。同时,为了使APF能够获得很好的补偿特性,本文对APF的输出滤波电感和直流侧分立电容进行了设计。然后在基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法和基于三角载波的直接电流控制方法的基础上,在Simulink环境下搭建H桥级联APF系统仿真模型,对控制策略和参数设计进行了仿真验证。文章最后介绍并分析了基于DSP+FPGA的级联H桥APF控制系统的设计,包括对控制系统外围的硬件电路设计以及软件流程设计。着重分析了DSP+FPGA的多路PWM脉冲发生器的硬件构成和实现方法。