随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重。有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段。针对目前有源电力滤波器谐波电流检测方法普遍存在的问题,本文基于单位功率因数控制的方法,提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法。基于该控制方法,设计了一种高性能的单相有源电力滤波器,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制,并实现了H桥逆变器的单极性脉宽调制。将该控制方法推广应用于三相四线制系统,设计了一种四桥臂三相四线制有源电力滤波器,它同样只需检测电源输入电流和逆变器直流侧电容电压,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波,并可补偿零线电流、消除三相不平衡。运用PSCAD 4.0仿真软件分别对单相和三相四线制系统进行了数字仿真,仿真结果证明,基于单位功率因数控制的单相有源电力滤波器可有效地补偿系统中的谐波和无功功率,实现单位功率因数,且具有良好的动态性能;基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,且动态响应快、补偿效果好。为进一步验证所提方法的正确性,研制了一台额定容量为5kVA的单相有源电力滤波器实验样机。实验结果证明,该有源电力滤波器可有效地补偿系统中的谐波和无功功率,系统控制简单,且具有良好的动态性能和补偿效果。