本文首先介绍了三电平有源电力滤波器谐波提取算法和电流控制器的设计,并提出了一种新的DFT(Discrete Fourier Transform)算法用于检测系统指定次谐波,该算法能够实时检测负载电流中的谐波成分,并且能够应用在电网频率偏移的场合。之后建立了包含电网电压前馈、电流控制器等在内的单台APF和多台APF并联系统的小信号等效模型,在此基础上提出了一种通过IGBT功率模块并联、电感并联等实现的新型模块化三电平有源滤波器设计。同时,基于所提出的并联系统小信号等效模型,本文还深入分析了并联APF之间谐振电流的产生机制以及谐振电流的特性,并且提出了一种能够根据并联系统参数实时调整的自适应有源阻尼算法,用于解决并联系统的谐振问题。为了验证上述设计和算法的可靠性,本文设计了额定容量为100A的三电平有源电力滤波器样机。通过Matlab Simulink搭建的仿真系统验证了电流控制器、谐波提取算法、调制策略等软件设计部分;通过单台APF并网运行和多台APF并联运行验证了模块化设计的可靠性和可扩展性。实验结果证明:使用本文所设计的100A模块化三电平APF之后,电网电流的总谐波滤除率能达到95%以上,动态响应时间小于10ms,具有良好的动态跟踪性能。并且所设计的多台APF并联系统在工业现场稳定运行一个月,验证了本文所建立数学模型的准确性和自适应有源阻尼算法的可靠性。