随着电力电子技术的飞速发展,电力电子设备也越来越多,为我们的生活带来了巨大便利。但是电力电子设备的广泛应用也给电力系统带来了一定的危害,其中最主要的就是给电网注入了大量的谐波,电网质量以及电能的传输和利用效率大大降低,系统稳定性也受到了影响,因此谐波治理问题也变得越来越重要。在工业上一般采用添加补偿装置来补偿谐波,目前主要补偿装置为无源滤波器和有源滤波器。无源滤波器结构简单,但是应用范围有限。相比于无源滤波器,有源滤波器动态性能良好,响应速度快,因此有源滤波器在工业中应用广泛。级联H桥具有低电压应力、可模块化、输出电能质量高等优点,非常适用于有源滤波器。本文主要从级联H桥有源滤波器的背景、工作原理、调制方式进行介绍。然后针对传统PWM调制方式进行研究对比,发现传统的几种调制方式均存在一定的缺陷。针对于这几种传统PWM调制的缺陷,本文提出了两种改进型PWM调制方式,旋转SPWM调制和旋转DPWM调制。这两种改进型调制策略通过增加钳位周期,减少开关动作次数,进而可以有效提升效率。两种改进型调制策略经过仿真和实验验证分别证明了两种改进型调制的有效性。本文除了介绍两种改进型调制方式外,还针对于传统级联H桥有源滤波器直流侧需要多传感器的问题,提出了一种直流侧单电压传感器的控制方式。此种新型控制利用单传感器就能控制直流侧电容电压。此种控制方法比传统多传感器控制方法简单,且电路补偿效果良好。本文还介绍了实验平台部分。为了验证级联H桥的两种改进型调制方式和级联H桥有源滤波器直流侧单电压传感器控制方式,设计并搭建相应的级联H桥有源滤波器的平台以及驱动电路和控制电路。平台还需要设计与其搭配的基于TMS32F28335型DSP和Xilinx XC6SLX9-2TQG144C型FPGA的控制平台。利用搭建的实验平台和设计的控制电路对两种改进型调制方式以及级联H桥直流侧单电压传感器控制方式进行实验验证。