近年来,电力电子技术的快速发展给人类带来了极大的便利,但大量非线性、不平衡负荷的引入也给电网带来了极大的威胁,即谐波污染。传统的无源滤波器(Passive Power Filter,PPF)虽然结构简单,但它只是能消除特定次的谐波,且易与电网发生谐振。本文以并联型有源滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)为研究对象,旨在主要研究其内环电流的非线性控制策略,以简化控制器的设计、提高滤波效果,从而为SAPF的实用化奠定基础。首先,本文选择了一种最为典型的三相三线制两电平SAPF为研究对象,分别在静止abc和旋转dq坐标系下建立其数学模型。基于此模型,本文采用基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测方法进行谐波电流检测,设计了电压外环、电流内环的双环PI控制系统。仿真结果表明,双环PI控制策略在对谐波电流进行跟踪控制时会受增益和带宽的限制,从而导致补偿效果不理想。接着,针对传统的双环PI控制策略必须检测谐波电流、计算指令电流等缺点,本文对传统单周控制策略进行改进,提出将改进型单周矢量控制策略引入SAPF中。仿真结果表明,该改进方法下的SAPF能有效滤除谐波和无功电流,同时也能实现不平衡电网下的控制。其次,针对三相三线制SAPF忽略了对零序分量的处理这一缺点,将三相四线制SAPF作为研究对象,建立其在dq0坐标系下的Euler-Lagrange数学模型;同时,针对传统的双环PI控制策略结构复杂、需要调节的参数较多等缺点,本文提出将非线性无源控制理论引入SAPF内环电流控制中,且采用阻尼注入法对其进行简化设计。仿真结果表明,该方法下的SAPF能显著提高SAPF的动态响应速度,实现电网电流的进一步正弦化。最后,针对两电平SAPF受电压等级和开关器件的耐压值的限制等问题,本文研究了中点钳位型(Neutral Point Clamped,NPC)型三电平SAPF,并详细推导了其基于Lyapunov函数的非线性控制策略;同时从稳定性的角度出发,选取合适的控制参数,以保证线路参数变化时平衡/不平衡电网下系统的稳态和动态性能;其次,针对直流侧电压不平衡问题,采用基于电荷平衡原理改变SVPWM调制算法中正负小矢量作用时间的控制方法以维持直流侧电容电压的稳定和平衡。仿真结果表明,该非线性控制策略需要调节的参数少,且能在电网平衡/不平衡条件下进一步降低谐波含量并维持直流侧电压的平衡。