随着电力网中电力开关技术的应用与发展，负载侧三相不平衡问题愈发严重，三相四线有源滤波器应运而生。然而有源滤波器的研究往往是基于理想电网的，即三相电压对称平衡呈标准正弦，而实际局部电网存在不平衡现象，网侧电压中含有负序和零序分量，如何避免非理想电网对谐波无功补偿装置的影响业已成为一个研究热点。针对非理想网侧电压和负载侧三相不平衡系统中的谐波污染、无功功率补偿以及零线电流补偿的基本任务，本文提出了非理想电网下三相四线制有源电力滤波器的研究方案，论文的研究成果将消除非理想电网电压对APF系统工作的影响，实现对负载侧零线电流、谐波电流和无功功率的综合补偿。综合考虑提高工作效率、降低整体成本等多方面因素，主电路设计采用三桥臂拓扑结构，设计选取了主电路参数；完成了三相四线APF系统整体方案设计；分析了APF工作原理，并基于开关函数完成系统的动力学建模。提出一种电压正序提取算法，能够提取非理想电网下的电压正序分量，消除电压负序、零序分量对系统工作的影响；研究FBD法和i p iq法谐波提取的有效性、实时性及计算量，针对负载侧三相不平衡，对二者进行了一定的改进。针对三桥臂APF上下裂相电容端压不平衡现象提出了一种均压控制策略，能够有效解决零线电流过大时直流侧易失稳的问题；提出了多采样定时比较控制策略，与单采样相比，能够有效改善补偿效果，减少开关纹波。研究APF工作方式激发容性负荷与系统阻抗产生谐振机理，并提出了一种基于电网谐波电压反馈的闭环控制策略抑制谐振现象，最终通过对整个系统进行稳定性分析验证了电压谐波反馈抑制谐振的有效性。对APF系统进行基于Matlab的实时仿真并搭建系统实验平台。基于TMS320F2812设计控制电路板和温度检测电路板，基于CAN总线设计上位机通讯系统，设计搭建APF样机。通过仿真和实验验证了非理想电网下三相四线APF系统方案的有效性和可行性。