我国大多采用三相四线制配电系统,随着电力电子技术的发展,配电网中的电能质量问题也日趋严重。目前治理谐波的主要措施为利用有源电力滤波器(APF)。在高压大功率的场合,三电平结构由于其特有的优势相比于两电平结构拥有更加广阔的研究和应用前景。本文以三相四线制三电平有源电力滤波器作为研究对象,主要研究了其控制策略并搭建实验样机,在样机上对所研究的控制算法进行实验,主要内容如下:首先分析了三相四线制三电平APF的原理,推导了其数学模型,针对三相四线制配电系统中广泛存在的谐波和不平衡电流分量的问题,提出了基于二阶广义积分器的ip-iq的谐波检测方法,并设计了PI+重复的复合电流控制器。其次重点研究了三相四线制三电平APF的调制策略和中点电位平衡控制策略。本文通过对传统三电平3D-SVPWM进行数学变换,提出了一种简化的3D-SVPWM调制策略,并在此基础之上提出了一种多相控制的中点电位平衡策略:将中点电位偏移量分配给具有中点电位平衡能力的相进行补偿。具体来说,该策略提出中点补偿能力因子概念,利用中点补偿能力因子判定具有中点电位平衡能力的相和平衡能力大小,根据这些相补偿能力因子的权重分配中点电位偏移量,最终通过重构O状态作用时间完成对中点电位偏移的补偿。最后设计了三相四线制三电平APF系统,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建三相四线制三电平APF仿真模型,分别对平衡和不平衡两种负载工况下进行了仿真研究,并且搭建了试验样机进行实验研究,仿真和实验结果证明了本文所提控制策略的有效和可行性。