随着微电网成功实现与大电网的并网互联,其系统结构和负荷的结构类型也日益复杂,微电网中数量众多的变流器频繁的并网切除和负荷的快速变化,系统的电能质量问题越来越多的引起了人们的关注。为了更好地解决微电网中存在的谐波问题,实现可再生能源的应用并不断提高新能源的有效利用率,本文在介绍国内外微网的定义和发展状况的基础上,分析了微电网电能质量存在的问题,设计了应用于微电网的三电平有源电力滤波器,研究了具有针对性的基于希尔伯特-黄变换的HHT谐波检测法,对三电平有源电力滤波器的调制算法进行了研究,并基于改善的调制算法研究了针对三电平中点电位平衡的调制算法,以解决其存在的中点电位平衡问题。通过仿真和实验验证本文所研究的谐波检测算法和控制策略。首先,对三电平有源电力滤波器的拓扑结构进行了比较和分析,确定了二极管箝位型拓扑结构作为本文研究的基础,然后对其进行数学建模与原理分析,完成了功率电路关键参数的设计。其次,对应用于微电网的三电平有源电力滤波器的谐波检测算法进行了对比研究,针对微电网谐波的特殊性,研究了基于希尔伯特-黄变换的谐波检测算法,并根据微电网谐波的变化情况,将该算法与瞬时无功功率检测法相结合作为三电平有源电力滤波器的谐波检测算法。随后,对三电平有源电力滤波器的调制算法进行了研究,首先分析了传统三电平SVPWM调制算法的原理和存在的问题,在此基础上提出了一种简化的SVPWM调制算法,通过调整该调制算法,从而实现了三电平有源电力滤波器的中点电位平衡。最后,在Simulink中搭建三电平有源电力滤波器模型以及对微网的仿真模型进行了介绍,对系统各个模块进行了介绍和仿真验证,然后仿真分析了在负载突变的条件下本文所设计的滤波器的谐波补偿效果。然后对控制系统的硬件电路进行了设计,并搭建了三电平有源电力滤波器实验平台,经实验验证,本文所研究的检测和控制算法具有良好的效果。