供电安全已经成为煤矿装备安全中的重要技术支撑，随着煤炭工业的发展，大量电力电子装置应用，煤矿电网产生了新的电能质量问题。本文主要针对煤矿电网中间谐波含量明显时，采用并联型有源电力滤波器（shunt active power filter,SAPF）对电网谐波、间谐波进行补偿，对SAPF检测及补偿控制系统设计展开研究。功率定义理论是电网电压、电流成分检测的前提，本文首先讨论了不同的功率定义理论，在此基础上提出了功率定义的改进形式。当电网中间谐波含量明显时，间谐波会对SAPF的性能产生影响。本文提出一种广泛适用于三相电路电流检测的CPT（conservative power theory）实践方法。分别对不同的电网环境下，包括稳态、负载突变、三相不平衡、电压变化进行了仿真实验。实验验证，采用CPT方法在不同电网环境下，可以有效对电网电流各分量进行检测，CPT方法可以保证三相SAPF对谐波电流检测的正确性。随着新型电力电子设备在电网中应用，电网间谐波影响将会愈发严重，需要针对间谐波设计适合新环境的SAPF控制器。本文提出基于等价输入干扰（equivalent input-disturbance, EID）的复合重复控制，在重复和PI复合控制基础上，加入EID干扰推测，提高SAPF对间谐波控制及对干扰抑制性能，以Matlab和三电平实验平台对控制系统进行仿真及实验验证，结果证明所设计系统在间谐波环境下可以对电网谐波有效治理，为间谐波环境下电网谐波治理提供思路。容量限制是制约SAPF补偿效果的关键因素，降低器件开关频率可以有效提升SAPF补偿容量。本文从复矢量分析方法入手，给出SAPF复矢量分析模型及信号流图，提出低开关频率下SAPF重复控制系统。在低开关频率下，对SAPF进行系统设计，并对所设计控制器进行性能分析。实验证明，在低开关频率下，采用复矢量控制器对SAPF进行系统设计，可以提高SAPF的补偿效果，增强SAPF控制系统稳定性。单周期重复控制系统（single-period repetitive controller, SPRC）不能在控制基波及整数次谐波的同时对间谐波进行补偿，并且系统稳定性受模型参数变化影响较大。本文在对多周期重复控制器（multiple-period repetitive controller, MPRC）的研究基础上，提出多周期并联重复控制系统（multiple-period parallel repetitivecontroller, MPPRC）。基于小增益定理对控制器鲁棒性能进行分析，设计基于MPPRC的SAPF指定次谐波补偿系统。通过仿真和三电平试验平台验证，无论针对单次谐波单独进行补偿，或者针对不同谐波一起补偿，补偿后系统相应次数谐波含量都有明显减少。实验证明所设计控制系统可靠，控制系统性能较理想，补偿效果明显。