电能是现代化建设最重要的能源之一，是我国经济发展的主要动力。随着各类电气设备的广泛使用，在提升工业生产和生活质量的同时也带来了很大的电能质量问题，其中谐波污染和功率因数校正是其主要表现之一，而有源电力滤波器(APF)是一种能有效动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，因此APF在电能质量控制方面具有很好的应用前景。针对中高压配电系统对高压大容量APF的迫切需求，本文主要是对二极管箝位型三电平有源电力滤波器的一些关键技术做研究，主要包括以下几方面的内容：首先阐述了谐波电流产生的原因及其危害，并对APF的发展现状及其在中高压配电系统中的发展做了介绍，继而采用多电平变流技术扩大APF的容量。文文介绍了多电平变流器的研究现状，并最终选定二极管箝位型三电平变流器作为本文研究中高压型APF的主电路拓扑。其次对二极管箝位型三电平变流器的工作原理和常见的几种PWM控制技术做了分析；详细讨论了为什么直流中点电位平衡问题是中点箝位型多电平变流器的固有问题；本文详细讨论了三电平SVPWM调制技术的基本原理、实现方法和仿真技巧等，并提出一种基于三电平SVPWM控制技术的直流中点电位平衡控制方法。接着对二极管箝位型三电平有源电力滤波器的工作原理做了介绍，并建立了其在dq坐标系下的数学模型，继而提出一种基于谐波电流周期预测器的无差拍控制技术以实现对谐波电流的实时跟踪补偿；本文分析了基于瞬时无功功率理论的p-q和ip-iq谐波电流检测方法，并讨论了APF直流电容电压的稳定控制和直流滤波电容器的选型；然后在Matlab/Simulink环境中搭建一个二极管箝位型三电平APF的系统仿真模型，对本文提出的控制策略进行仿真实验。最后根据APF的功能要求，规划控制系统的硬件结构、设计采样和控制电路板，编写软件程序，搭建APF样机进行谐波抑制和无功补偿实验。