随着大量电力电子装置的应用，由此引起的电力系统谐波污染也越来越严重。APF(Active Power Filter,有源电力滤波器)被认为是治理电网谐波、提高电能质量最为有效的手段。但是，国内APF的应用远没有达到成熟阶段，展开关于APF的深入研究具有重大的意义。本文分析了目前常用的APF谐波电流检测方法。传统的dq检测法在电网电压不对称且畸变的情况下，对正序无功电流的检测存在着一定误差。鉴于此，本文采用了基于电源电压无锁相环的同步检测法来检测谐波电流。就电网电压不对称且畸变的情况搭建了仿真模型，进行仿真研究，仿真结果证明了基于电源电压无锁相环同步检测法的准确性。本文分析了APF的控制问题。为了避免传统PI(Proportion Integration,比例积分)控制参数设计复杂以及难以达到最优控制等问题，采用有功功率守恒的控制方法来控制直流侧电压稳定。分析了变流器控制的主要方法，在此基础上采用了简单易行、便于软硬件实现的定时器比较控制方法来实现对变流器的控制。本文设计了APF的控制系统，包括控制系统的硬件电路设计及软件设计。控制系统硬件电路的设计主要包括实现补偿对象电流和电压检测的输入模块、指令电流计算及控制脉冲产生的处理器模块以及故障保护模块的设计。输入模块的设计避免了PLL(PhaseLocked Loop,锁相环)硬件电路，提高了系统的响应速度。处理器模块独立于其他模块，便于对系统软件的升级。故障保护模块能够实现对整个系统的保护以及报警。控制系统的软件设计主要包括采样、滤波、指令电流计算以及控制脉冲的产生。建立了整个系统的仿真模型以及实验平台，通过仿真研究与实验研究的对比分析，验证了控制系统硬件电路设计以及软件设计的可行性和有效性。