电力电子设备的大量应用，在给人们带来便利的同时，也给电网带来了谐波污染。另一方面，用户对电能质量的要求却越来越高。解决这一矛盾的方法就是对电网中的谐波进行抑制，改善电能质量。传统方法多采用无源器件来进行滤波，但这种方法受系统参数影响较大，且不能进行动态补偿。近年来有源电力滤波器动态抑制谐波的研究得到了越来越多的关注，然而受到开关器件容量的限制，有源电力滤波器在高压大容量场合的应用受到影响。研究谐波的快速检测方法及其在高压大容量场合的应用对有源电力滤波器的发展和电能质量的改善有着重要意义。 本文首先对有源电力滤波器结构进行了介绍，分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。针对传统的基于瞬时无功功率谐波检测方法中存在锁相环，不仅电路的设计和调试复杂，还可能引起假锁、失锁等问题，本文通过理论推导和MATLAB仿真证实了无锁相环的ip-iq方法应用于谐波检测的可行性。由于开关器件的固有特性，有源电力滤波器存在时延性，本文分析了灰色预测控制的原理，将其应用在有源电力滤波器中，提高了系统性能。针对高压大容量场合下应用的需要，本文采用三电平技术来对有源滤波技术进行了探讨，特别是对二极管箝位型三电平逆变器的结构、原理和控制进行了细致分析，相对于两电平逆变器，它可提高系统电压等级，减少输出谐波含量。通过分析，三电平逆变器SVPWM调制过程中，不同的开关矢量对中点电压有不同的作用。本文在成熟的七段式脉冲生成方法的基础上，在冗余开关矢量时间分配上采用不相等的方式，让利于中点电压平衡的开关矢量作用时间长于其冗余开关矢量，能够有效地平衡中点电压。在对比传统SVPWM调制方法的基础上，本文详细分析了60°坐标系下的SVPWM调制过程。在这种非正交坐标下，可以极大地简化计算过程。 本文的研究对有源电力滤波器的开发具有一定的参考价值。随着高压大容量场合谐波抑制的需要，以多电平逆变器为核心的有源电力滤波器必将得到更大的发展。