随着电力电子技术的发展及电力电子装置的普遍应用，在电力系统中产生了大量的电力谐波，谐波问题己引起了世界各国的广泛关注和重视。有源电力滤波器(APF)是治理电网谐波的一种行之有效的方法。单周控制理论是20世纪90年代初发展起来的一种大信号、非线性控制技术，它具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点。直流侧有源电力滤波器(DC侧APF)将APF从交流侧移到直流侧，是一种新的主电路拓扑结构，使APF功率级的主开关减少一半。将单周控制技术与DC侧APF相结合的单周控制DC侧APF，则同时具有二者的优点。 本文以单周控制DC侧APF为题，对单周控制DC侧APF的工作原理和运行机理进行了详细的理论分析和实验研究。 首先，推导了DC侧APF的单周控制方程，进行了仿真分析，并对其补偿性能与负载大小之间的关系进行了仿真研究。研究发现：负载较小时，系统的补偿性能变差。针对此问题，提出了一种改进的单周控制DC侧APF。从理论上对改进前后两种控制方式的单周控制DC侧APF进行了稳态和动态分析，结果表明：改进后的控制方式，不仅提高了系统的补偿性能，而且扩大了系统的稳定性区域。 其次，分析了主电路参数对系统补偿性能的影响，推导出了估算主电路参数的公式，为单周控制直流侧有源电力滤波器主电路的设计提供了理论依据。采用所推导的公式，设计并调试了改进前后两种控制方式的实验样机，并用两种不同性质的负载进行了对比试验研究。试验结果与理论分析和仿真结果相吻合。 最后，提出一种高频斩波开关电流应力近似计算方法。利用该算法对单相系统三种谐波治理方式(有源电力滤波器、直流侧有源电力滤波器、功率因素校正器)的开关利用率进行了计算和比较。从开关利用率的角度，为不同负载电流畸变率情况下选取何种电路进行谐波补偿，提供了理论依据。