随着非线性负载的大量应用，谐波污染问题变得日益严重。作为提高电能质量最有效的方法，有源滤波器（APF）不仅能够对谐波和无功电流进行动态补偿，而且可靠性高、补偿效果好，已被广泛应用于各种工业领域。本文以两电平并联型有源滤波器为主要研究对象，进行了相关关键技术的深入研究。谐波检测作为有源滤波器的关键技术之一，是其正常工作的前提。首先重点分析了自适应滤波器和递推最小二乘（RLS）算法的基本原理，在此基础上提出了一种改进的基于RLS算法的自适应谐波检测法。该方法摒弃了传统的锁相环，直接利用负载电流经过Clarke变换来获得自适应滤波器的参考信号，仿真结果表明这种方法具有更快的瞬态响应时间。电流跟踪作为有源滤波器的另一关键技术，直接影响其补偿效果。首先阐述了滑模控制和自适应指数趋近律的基本理论，并在两电平有源滤波器的离散数学模型基础上，设计了自适应离散滑模控制器。有源滤波器应用于大容量场合时，器件开关频率和容量之间会产生矛盾，为了解决这一问题，采用模块化APF并联方案以扩展容量，每个模块采用完全相同的两电平APF拓扑结构，且直流侧之间相互独立。分析了模块化APF的五种常用并联方法，通过改进得到本文的并联方案以及各模块之间的均流策略，同时对主模块的产生过程进行了分析。针对输出电感对有源滤波器的影响，采用基于平均电压值的方法对输出电感进行选择。在高电压场合，有源滤波器一般均要经过变压器接入电网，通过数学建模分析了变压器漏感对有源滤波器的影响。最后，通过Matlab仿真分析验证了本文研究内容的可靠性与有效性，并通过实验平台对部分理论进行了实验验证。