随着配电网规模的日益增大和工业技术的不断发展,接入低压配电网中的负荷种类越来越复杂,大功率非线性负载的应用也变得日益广泛,由此致使电压、电流波形发生波动、畸变,严重的影响了电能质量。有源电力滤波器(APF)作为重要的谐波补偿装置,在国内外得到了广泛的研究和应用,本文即对APF进行了研究,同时为了提高APF的耐压等级和补偿能力,将其应用于中高电压或大功率的场合,本文对二极管钳位型三电平APF进行了研究。首先,在对其主电路结构进行了分析的基础上,推导出其在abc坐标系下的数学模型,并通过坐标变换的方式得出其在dq同步旋转坐标系下的数学模型。其次,对基于FBD功率理论谐波检测方法进行了研究,然后对电压畸变以及LPF对FBD的影响进行简单的介绍,指出了传统FBD谐波检测法的不足,研究了一种SRFPLL+均值滤波器的改进方法,最后基于Matlab/Simulink仿真工具搭建了仿真模型,对两种FBD谐波检测法进行了对比分析,验证了改进方法的正确性。再次,对三电平SVPWM控制策略的原理进行了分析,通过坐标变换的方式将三电平SVPWM控制转化为两电平SVPWM控制策略,并将简化的两电平SVPWM算法应用到三电平SVPWM,大大的简化了运算过程。并对不同的矢量对中点电位的影响进行分析,进而通过调节小矢量的作用时间对中点电位进行控制,最后搭建了仿真模型,证明了中点电位控制策略的正确性。然后,对APF直流侧电压、直流侧电容以及并网电抗器等主电路参数的设计方法进行了分析,然后建立了二极管钳位式三电平APF的仿真平台,对APF的补偿效果进行了验证,并采用基于DSP+FPGA的主控制电路搭建了二极管钳位型三电平APF的试验平台,对三电平APF的补偿效果进行了实验验证,并搭建了APF的实验平台,对APF补偿效果进行验证。最后,将三电平APF进行了工程实践应用,并对其应用效果进行了分析。