电力电子技术被广泛应用于工业领域，其一方面在电能变换与工业控制中发挥着巨大的作用，但在另一方面也给电力系统带来了严重的电能质量问题，例如谐波污染、电压闪变等。有源电力滤波器作为一种公认的谐波抑制设备，正逐渐被国内外学者广泛关注，该设备的大量应用将显著改善原有系统的电能质量状况。本文从谐波问题的产生机理入手，针对谐波的危害、限定标准以及相关抑制措施进行了介绍，并简要的概述了有源滤波技术的发展历程。同时也细致介绍了有源电力滤波器的结构与运行特点，并指出了有源电力滤波器不同拓扑结构的优缺点以及应用范围。本文还推导了三相abc静止坐标系、两相αβ静止坐标系以及两相dq旋转坐标系下有源电力滤波器的数学模型形式，同时讨论了在不同坐标系下的优缺点。在此基础上，理论地分析了有源电力滤波器主要设备的设计条件。谐波检测算法是影响有源电力滤波器性能的关键因素。本文通过对瞬时无功功率理论进行讨论，阐述了瞬时能量传递的微观过程。在此基础上，比较分析了采用基波提取算法与谐波提取算法时有源电力滤波器内部的能量传递过程。发现在负载波动情况下采用基波提取算法会对直流侧电压造成较为严重的影响，而通过谐波提取算法却能够很好的抑制这个现象。本文还针对谐波检测算法精度与实时性的共性问题，从数字锁相环以及数字低通滤波器两个角度提出了设计思路。为了提高有源电力滤波器的补偿效果，本文在传统双闭环控制策略的基础上讨论了指定次谐波电流控制策略。并在三种不同坐标系中详细介绍了指定次谐波电流的控制原理，讨论了其电流内环控制器的设计思想。通过对指定次谐波电流控制策略在不同坐标系下的讨论，得到了其间的内在关系，并分析了其各自优缺点。本文还分析了有源电力滤波器直流电压的波动对补偿性能的影响，并同时讨论了直流侧电压外环控制策略。最后，本文介绍了对应样机平台的设计方案，介绍了其中部分控制模块的硬件原理图以及运行原理。并通过该平台针对分立功能模块、SVPWM调制、无功补偿控制、指定次谐波控制等方面进行大量的研究，其实验波形与实验数据充分验证了本文上述讨论的工作原理与控制策略的正确性。