在大功率应用场合,单个有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）由于容量的限制往往不能补偿所有的谐波,这时要求多个APF以模块化形式并联运行以提高容量。APF并联系统的性能由单台APF的控制技术和APF并联系统控制技术共同决定,而现有的APF并联系统在这两方面都还有提升的空间。本文就这两方面的问题展开研究。单台（并联型）APF本质上是一台并网逆变器,快速的电流控制方法有利于提高APF的性能。故本文首先建立的LCL并网逆变器的状态空间模型,提出了一种用单位圆内极点抵消单位圆外零点的极点配置方法（本文称为最优无差拍控制）。相比于其他的控制方法,最优无差拍控制带宽更高、响应速度更快,可以提升APF的性能。设计了相应的电网电压前馈和状态观测器来消除电网电压对状态变量的影响。将元件参数的标称值和实际值区别对待,得到了系统完整的6阶状态方程。分析了当LCL两侧的电感参数发生漂移时系统的敏感性,发现最优无差拍控制能容忍LCL两侧电感较大的参数漂移。相关的仿真和实验证明了所提最优无差拍控制的有效性和实用性。APF的控制需要提取电流中的谐波分量,一个好的滤波器能在保证系统稳定性的同时,快速准确地提取谐波分量。本文介绍了比例谐振控制器和谐振控制器的连续域模型,然后通过z域零极点配置的方法设计了比例谐振滤波器和谐振滤波器,使其在谐振点处的幅值均为0d B。其基本原理是,对于比例谐振滤波器,在确定一对零极点位置时忽略其他零极点对的影响。对于谐振滤波器,在确定一个极点的位置时认为其他极点位于单位圆上。对比了比例谐振滤波器和谐振滤波器的优缺点。针对谐振滤波器在高频处有90°相位滞后的缺点提出了一种改进方法,并得到了改进的谐振滤波器。现有的APF并联方案尚存一些问题和不足。比如在无中心控制器/互联线的APF并联方案中,各个APF之间难以做到按容量分配谐波负荷。而有中心控制器/互联线的并联方案的鲁棒性较差,任何通信故障或者某一个APF故障都将影响整个系统的稳定运行。本文针对这一问题提出了一种新型的模块化APF并联系统控制方案。其基本结构是反馈式APF。其中单个APF采用最优无差拍控制控制输出电流作为电流内环,采用改进的谐振滤波器提取谐波,采用比例控制调节电网电流外环。调节比例参数k使其与各APF的容量成正比,可以使各APF输出电流和各自的容量成正比。各个APF均采用同样的接线和同样的控制方法,具有同等的地位,并且可以随意并入或断开一个APF而不改变其他APF,从而改变APF系统的容量,所以采用这种并联方案可以模块化大规模生产APF。最大比例系数kmax决定了单个APF的比例系数的最大值,以及系统最多能并联多少APF。而kmax由电流外环决定,这包含电流内环、比例控制器和滤波器。相应的仿真和实验证明了所提并联方案的正确性和可行性。