有源电力滤波器(APF)被认为是提高电能质量的理想设备,在现实中已经有所应用。并联型APF既能同时实现谐波抑制和无功补偿,提高功率因数,还能有效避免在治理过程中产生的谐振问题。但由于数字控制引起的延时问题,逐渐成为影响APF治理效果的主要因素。基于此本文采用三相三线制并联型APF,针对数字控制延时问题进行研究。本文首先介绍了有源电力滤波器分类和拓扑结构,分析了工作原理,并建立了数学模型。针对数字控制延时问题,提出一种基于无差拍控制的模型预测控制策略,首先利用无差拍控制得到与实际计算的指令电流没有误差的预测指令电流,然后根据实际指令电流、预测指令电流和电压信号构建价值函数,通过滚动优化过程寻找使价值函数取得最小值的电压矢量,再根据事先建立的预测模型找到最小的电压矢量所对应的开关状态,即为最优开关状态,输出控制开关器件的PWM信号。本文所设计的APF系统采用基于电流的控制策略,整个系统采用双闭环控制,分别是直流母线电压控制环和谐波及无功电流跟踪控制环。利用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法对谐波和无功电流进行检测,采用无差拍模型预测控制对指令电流进行跟踪控制,产生控制主电路的PWM信号。在MATLAB/Simulink环境下对APF系统的控制方法进行了仿真验证,仿真结果显示,采用本文所提出的无差拍模型预测控制方法补偿后电网侧电流畸变率仅为3.19%,而且功率因数近似等于1,所以本文设计的控制方法能够控制APF实现谐波和无功的综合治理,并且具有良好的动态特性。最后,本文在实验室环境搭建了 APF实验平台,实验结果表明,本文设计的基于无差拍模型预测控制的APF实验样机能够有效地抑制谐波和补偿无功并且具有良好的动态性能。