随着非线性负载广泛在人类日常生活中得到应用，谐波污染问题已经变得日趋严重。有源电力滤波器(APF)作为有效解决谐波污染问题的技术手段，得到了人们的广泛关注。特别是高电压等级、大容量APF，因为其应用场合更加广泛，成为当今电能质量治理的热点。　　本文比较了几种多电平电路结构，分析了其优缺点，并在传统二极管钳位(NPC)三电平逆变器的基础上提出了一种带直流侧中点电压自平衡的NPC三电平逆变器，并将这种新型的电路结构运用在APF中，提出了一种直流侧中点电压自平衡的NPC三电平APF，克服了传统NPC三电平逆变器直流侧中点电压波动的缺点，能够应用于中高电压场合的谐波抑制。通过Matlab仿真验证了所提出的电路结构的有效性。　　首先，本文对谐波的概念及其对电力系统的危害进行了阐述，介绍了APF的发展历史、分类及多电平APF的发展趋势，重点分析了NPC三电平逆变器的工作原理、直流侧中点电压波动的问题。在这个基础之上，对一些目前解决NPC三电平逆变器直流侧中点电压波动问题的方法进行了讨论与分析，并借此引入以下将重点研究的问题:带直流侧中点电压自平衡的NPC三电平APF。　　接着，本文提出了一种带直流侧中点电压自平衡的NPC三电平逆变器拓扑结构。通过在传统NPC三电平逆变器结构中加入一套由单相全桥逆变电路组成的电压主动补偿装置，对三相桥臂中点电压的波动进行主动补偿。实时检测三相桥臂中点电压，与给定值比较后，控制补偿装置实时产生补偿电压。不需要坐标变换，控制方案简单。同时对系统的稳定性进行了理论分析。仿真结果表明提出的拓扑结构能够将三相桥臂中点电压的波动控制在3％以下，并且在负载突变时，仍然能快速地平衡中点电压的波动，具有良好的动态性能。　　最后，将这种带直流侧中点电压自平衡的NPC三电平逆变器拓扑结构运用于APF中，提出了一种直流侧中点电压自平衡的NPC三电平APF。并将其运用在并联APF中，在介绍了相关的APF的结构、谐波电流和谐波电压的检测方法和控制策略后，重点对APF在正常负载和负载突变的情况下进行了仿真分析，仿真结果表明:无论负载如何变化，提出的电路结构都能有效地消除三相桥臂中点的电压波动，并且响应迅速，动态性能好。