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近年来,随着各类电力电子设备在电力系统中的广泛应用,由其引入的谐波、无功及不平衡电流等综合电能质量问题越来越受到关注。并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)作为解决这个综合电能质量问题的有效的技术手段,引起许多学者广泛深入的研究。其中,中点箝位型(Neutral Point Clamped,NPC)的SAPF因其具有较低的输出电压变化率、电流纹波小以及开关器件要求低等优点受到人们的青睐。考虑到SAPF在实际工程应用中存在的部分问题,本文依托于NPC-SAPF结构,以国内外学者已有的研究成果为基础,针对三相三线及三相四线制配电网下NPC-SAPF的相关实用关键技术进行了深入的研究,主要研究内容及相关成果包括以下几点内容:(1)针对三相三线及三相四线制配电网系统下的NPC-SAPF,建立了其统一的数学模型,并在此基础上分别分析了锁相环、输出滤波器、参考电流检测及控制技术与NPC-SAPF系统运行的联系和影响,为后续相关研究提供了现实依据;(2)针对三相电压不平衡、电压谐波和频率变化的非理想输入情况下同步旋转坐标系锁相环(Synchronous Rotating Frame Phase Lock Loop,SRF-PLL)检测失准问题,提出了一种频率自适应的前置滤波双SRF-PLL。该改进的SRF-PLL采用Lagrange二阶插值法来降低非整数采样点数下滑动平均滤波器(Moving Average Filter,MAF)的滤波误差,保证了非理想输入下基波正序分量提取的精度,并结合第二环实时修改实际的参考角频率确保在频率变化时相位检测准确度。该改进的SRF-PLL继承了多数现有的SRF类型PLL在不平衡和谐波电压下的优秀特性的同时克服了其在频率变化时相位检测存在误差的不足;(3)针对传统LCL型输出滤波器不能很好地兼顾系统稳定性和高频开关谐波的抑制效果的问题,在两电平及三电平逆变器输出电流的特点基础上提出了一种SAPF通用型输出滤波器—DRLCL输出滤波器。DRLCL采用了两条串联开关谐振支路有效地滤除单倍及双倍开关谐波,借助于网侧并联阻尼电阻并增加RC阻尼支路配合抑制了 DRLCL极点谐振尖峰,消除了滤波器极点对系统的不利影响,通过高频衰减支路来提升一半开关频率外的高频谐波抑制效果。经过详细逐步的图形化参数设计方案,DRLCL在不稳定极点抑制和滤波效果方面表现出明显的优势;(4)针对SAPF经典电流闭环控制存在输出电流带宽较窄的局限性,提出了基于分频思想的宽频带复合控制方案。该方案分别通过延时补偿的比例谐振控制低频谐波电流和Lyapunov稳定性方法控制高频谐波电流,配合参考电流综合提取方案和直流中点电压的稳定性控制,保证了两种NPC-SAPF稳定地输出1-49次谐波电流,提高了补偿效果;(5)在各章有针对性的做了相应的MATLAB仿真验证,并且搭建了以补偿谐波、无功、不平衡电流为目标的三相三线及三相四线制NPC-SAPF的物理实验平台,通过相应的动稳态实验研究,验证了上述理论分析的正确性与有效性。