随着非线性电力电子器件在电网中的广泛接入,电网的电能质量成为一个关注度持续增加的热点问题。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)由于其优良的补偿性能成为提高系统电能质量的重要手段之一,得到了广泛的研究和应用。目前,有源电力滤波器研究大多还是基于传统的有谐波电流检测的方法,该方法需要检测并提取负载电流中的谐波电流,这就将谐波检测环节的误差引入到了补偿电流中,致使补偿实时性和精度都受到影响,降低了有源电力滤波器的补偿效果。而有源电力滤波器还有一种无谐波电流检测的方法,该方法无需谐波检测提取环节,所需电流互感器和计算量少,补偿精度高,具有显著的控制优势。本文针对无谐波电流检测的控制策略作了较为深入的研究工作,主要有:通过控制框图和数学推导对比有谐波电流检测和无谐波电流检测方法的相同点和不同点,得到两者在一定情况下具有等效的控制效果。同时分析了有源电力滤波器直流侧电压波动的原因,针对直流侧电压波动引入了分数阶PI控制器以抑制其电压波动的影响,改进了分数阶控制器的Outaloup有理化近似算法,提高了算法在频率段端点附近的逼近精度。通过仿真验证了采用分数阶PI控制器能够抑制直流侧电压波动并提高系统的响应速度。建立了基于无谐波电流检测的电流环控制策略,从该控制策略和二阶广义积分器出发,得到了降阶矢量比例积分器的电流控制器,该控制器不但具有谐振频率处高增益的特点,还能够实现零极点相消,消除控制对象对系统的影响。对二阶广义积分器、降阶广义积分器和降阶矢量比例积分器在控制系统中的复杂性、稳定性、抗干扰性以及控制精度等方面进行了分析对比。分析了降阶矢量比例积分器的参数鲁棒性、参数整定过程、稳定性和控制器的实现。通过仿真验证了采用降阶矢量比例积分器作为电流控制器的优越性。最后搭建了有源电力滤波器的实验样机,给出了系统软硬件设计,包括主电路和检测驱动电路等器件参数计算选型以及软件设计流程。通过实验结果进一步分析验证了无谐波电流检测控制策略的可行性和优越性。