电力设备日益增多尤其是普及电力电子元件的应用以后，造成电网内部非线性负载的数量明显升高，这就直接导致了谐波含量显著增加，电网内的谐波污染问题越来越严重。当今，治理电网中谐波污染的最有效手段之一为有源电力滤波器，其可以跟踪补偿频率和幅值均变化的谐波，而且补偿效果理想。本文在查阅了大量国内外文献的基础上，详细地阐述了有源电力滤波器的国内外研究现状和发展情况。同时深入研究了有源电力滤波器的检测方法和控制方法，鉴于dq谐波电流检测方法实时性好和单周控制的动态响应好，电路实现简单等优点，设计了基于dq检测法的单周控制有源电力滤波器，并且对该方案中的参数进行了理论分析和计算。根据理论计算出的参数，应用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了有源电力滤波器的系统仿真模型，对感性负载和投入冲击性负载的情况下有源电力滤波器的补偿性能进行仿真，同时提取补偿前后电网的电流和电压波形进行分析，从而进一步验证了该设计方案的可行性。在理论分析和仿真结果的基础上，本文设计了单周控制有源电力滤波器的硬件电路，以及完成了DSP程序的编写，最终建立了基于dq检测法的单周控制有源电力滤波装置的试验平台。实验结果表明采用单周控制的有源电力滤波器能够对电网中的谐波分量进行有效地补偿，补偿后谐波分量明显下降。仿真和实验的结果均表明该设计方案的补偿性能良好，电能质量明显改善，达到了预期效果。