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在低压配电系统中,存在着两大主要的电能质量问题:一是三相谐波电流含量过大;二是零线电流过大。有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)是当今较为先进的抑制谐波的电力电子装置,它快速的实时性和较高的补偿精度正使其逐渐取代无源电力滤波器(Passive Power Filter,PPF)。在过去,很多学者以三相三线制并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)为主要研究对象,甚至和PPF结合组成混合型SAPF使用在中高压系统中,而对于应用在低压配电系统中的三相四线制SAPF则研究较少。本文以三相四线制SAFP为研究对象,主要的研究内容如下:1、采用三相四线制SAPF解决低压配电网中危害较大的电能质量问题。对两种经典的三相四线制SAPF的主电路结构进行了分析:从两种结构的零线电流补偿能力、控制策略设计的难易程度和经济三方面综合考虑,选择以主电路四桥臂三相四线制SAPF为主要研究对象。2、针对所选择的SAPF结构建立其低频状态下的数学模型,在此基础上设计一阶线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)分别作为三相电流环控制器,利用滞环控制方式设计零线电流环。利用LADRC不依赖研究对象精确数学模型和抗扰特性强的特点,使APF具有良好的补偿精度和抗扰特性。一阶LADRC是一个反馈系统,其本质问题是系统的稳定性,而控制系统的本质问题是抗扰特性。利用经典控制理论在频域对二阶线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)的收敛性与估计误差进行分析;推导了基于一阶LADRC的三相四线制SAPF系统的抗扰特性和稳定性问题。3、SAPF在应用过程中,安装地点的最优选择将有助于提高SAPF的补偿效果。在配电网谐波域模型和合适的谐波治理目标函数的基础上,以最优化思路为指导,利用节点导纳矩阵在配电网频域分析的基础上确定了SAPF最优安装点。在此方法的基础上,以一个3节点7条支路的简单配电网为例进行仿真分析,给出了具体的仿真结果,对低压配电网SAPF最优安装位置的选择方法研究具有一定意义。