随着社会的进步，电能的应用已经渗透到了各行各业，与此同时，各种精密仪器的广泛使用，导致人们对电能质量的要求越来越高。但是随着各种非线性负载的接入，谐波含量日益增多，电能质量日趋下降。有源电力滤波器(APF)能够补偿无功和有效抑制谐波，在谐波治理领域得到广泛应用。从国内外的使用情况来看，APF在大功率场合下的应用将是一个重要发展趋势，而三电平变流器是目前应用于数百千瓦到数兆瓦功率级别和中压场合的较为理想方案。本文将以二极管箝位三电平功率变换器作为APF主电路结构进行研究。　　首先，介绍了APF的工作原理，就二极管箝位型三电平APF的主电路结构进行了分析，并建立了其在三相静止坐标系下的数学模型，通过坐标变换推导出其在dq同步旋转坐标系下的数学模型。　　其次，对三电平SVPWM调制策略进行研究。详细分析了SVPWM算法的基本原理，针对传统三电平SVPWM运算过程过于复杂的缺点，提出了一种简化的三电平SVPWM调制策略，并对二极管箝位型三电平逆变器中点电位不平衡的原因进行分析。　　再次，对基于瞬时无功功率理论的p-q与ip-iq两种谐波检测方法进行对比研究，指出了ip-iq检测法的优越性。分析了低通滤波器的设计方法及其对ip-iq检测法的影响，指出了传统低通滤波器的缺点，在此基础上研究了一种基于均值滤波器的改进检测方法，并建立其仿真模型进行验证。　　最后，对APF的直流侧电压控制、电流信号的跟踪控制以及直流侧电容、并网电抗器、直流侧电压参数的设计方法等关键技术进行研究，并建立了仿真模型，对三电平APF的补偿效果及控制效果等内容进行验证，并采用基于DSP+FPGA的主控制电路搭建了二极管箝位型三电平APF的试验平台对三电平APF的补偿效果进行了实验验证。并结合一起工程案例实际检验二极管箝位型三电平APF的谐波治理效果。