近年来，三相四线制供电系统在低压电网中得到了广泛使用，但随着系统中三相不平衡非线性负载的增加，谐波、无功以及中线电流（零序电流）的危害越来越大，严重影响了电能质量。针对这一问题，以有源电力滤波器（APF）的基本拓扑结构为基础，结合单周控制策略，研究并设计了单周控制三相四桥臂并联型APF系统。首先，本文介绍了常规APF的研究概况，并对单周控制理论的基本原理及其在APF中的应用做了详细分析。同时，通过对三相四线制APF中三单相桥、三桥臂和四桥臂三种结构的对比，最终选择四桥臂作为主电路的拓扑结构。其次，基于系统的开关周期等效电路，推导控制方程并据此建立系统模型，从而确定了单周控制器结构并分析了其实现过程。在此基础上，从电流跟踪性能、系统稳定性以及开关承受应力几个方面，对系统主电路和控制电路的重要参数进行设计。再次，使用MATLAB/simulink搭建仿真模型，针对三相不平衡整流桥负载进行了仿真研究，利用快速傅里叶分析工具对补偿前后的电流波形进行频谱分析，并将奇次谐波含量进行了列表对比。最后，进行了系统设计并搭建实验平台，选择PIC18F2331单片机为单周控制器提供时钟并实现直流电压闭环控制。仿真和实验结果表明，本文所设计的单周控制三相四桥臂并联型APF，能够补偿谐波、无功和中线电流，具有良好的补偿效果。