随着现代社会电力行业突飞猛进的发展,人们越来越关注电能质量等问题,提高谐波及无功的治理是提高电能质量的主要方法。在谐波和无功治理方面中有源滤波器(Active power Filter,APF)越来越受到大家关注。由于日益增多的高压大功率设备投入到电网运行,两电平APF及二极管钳位式和飞跨电容式APF的控制复杂、容量不高、不易扩展等问题不能满足工况要求。H桥级联结构由若干个相同的变流器单元(单相全桥电路)级联而成,增大了变流器的功率容量,减小了单个开关器件所承受的电压且易于模块化和封装。所以级联型H桥多电平APF在高压、大功率电能质量控制领域具有比较可观前景。本文首先分析了载波相移SPWM技术的基本原理。将级联式H桥拓扑结构与SPWM技术的有机结合,对工况中此技术产生的死区效应进行分析,提出利用前馈PI调节器补偿死区的算法。验证SPWM传输性能研究,证实能够实现较高效率的开关频率。其次利用瞬时无功功率理论中的i_p-i _q算法对电流进行检测。采用开关频率固定的三角波比较控制方式进行电流跟踪控制。本文H桥直流侧电压的特点,研究出能保证直流侧电压与直流母线电压相互平衡的算法。最后搭建了级联型多电平APF仿真模型,对本文所提出算法的进行验证,仿真研究表明该方案实时性高、鲁棒性强、具有良好的谐波补偿性能,验证了本论文所研究的算法可靠性,设计了级联型多电平APF硬件与软件系统。