随着现代工业技术的发展,电力系统中非线性负荷大量增加,给电网带来了严重的谐波污染。有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)作为一种新型的谐波和无功补偿装置,能够实现动态补偿,改善电能质量。当前国内外对APF的研究主要集中在低压领域,APF应用在中高压领域面临的诸多关键问题有待解决。例如在现有电力电子器件能承受的电压等级不够高的情况下,如何使APF装置承受高电压。另外,电力电子器件开关频率随着APF容量的增大而降低,较低的开关频率又直接影响APF的补偿效果,所以在中高压领域需要解决器件的开关频率与容量之间的矛盾。为了解决APF应用于高压环境中的问题,本文选用H桥级联型拓扑,通过H桥单元的串联,提高APF电压承受能力。结合H桥级联型结构基本工作模式,采用倍频式载波相移调制技术,提高装置等效开关频率。针对APF常规的检测与控制问题。本文采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测方法,该方法能够快速提取谐波电流,为有源电力滤波器发出补偿电流提供参考目标。为了有效地输出补偿电流,本文采用基于三角载波的直接电流控制方法。为了控制分立的直流侧电容电压的稳定和均衡,文章采用了叠加有功直流分量和有功电压矢量的双层控制方法。文章最后在Simulink环境下搭建H桥级联APF系统仿真模型,对各功能模块及系统整体功能进行仿真实验。通过仿真实验验证了所提调制、检测与控制策略的正确性与有效性。