自从第三次科技革命以来,技术的发展使得大量的电力电子装置开始在工业、交通、生活中广泛使用,在惠及人类社会各个方面的同时,大量电力电子装置的应用也产生了大量的谐波,严重降低了电网的电能质量。同时由于有着谐波污染这座绊脚石的存在,电力电子技术的继续向前发展将会变得无比困难,因此对谐波污染的治理具有非常重要的意义。有源电力滤波器作为电能质量治理设备中的佼佼者,实时性和动态性均较好,已经成为目前阶段进行谐波抑制的主要方式。为了改善传统多电平有源电力滤波器拓扑结构复杂、使用元件器过多的缺点,本文提出一种使用元件数量更少、结构更简单可靠的新型七电平变换器拓扑,并将其应用在有源电力滤波器中。本文首先对新型七电平拓扑的工作原理进行了分析,包括功率开关管导通以及直流电容充放电状态,对基于新型拓扑的有源电力滤波器进行总体方案设计,并给出了数学模型。其次,本文对有源电力滤波器的关键控制技术进行了详细的介绍,选用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法进行谐波和无功分量的检测和分离,选用重复控制器和准比例谐振控制器对指令电流进行跟踪控制。本文还提出了直流电容两级稳压控制策略,对新型七电平变换器的直流电容进行稳压控制。在此基础上,本文利用MATLAB/Simulink软件对基于新型七电平变换器拓扑的有源电力滤波器系统进行仿真搭建,并对其在电网和负载各种工况下进行仿真,验证有源电力滤波器的补偿性能以及电容稳压控制策略的稳压性能。最后,根据以上理论分析和仿真结果,搭建了以DSP和FPGA为控制核心,系统容量为13.2k VA的实验平台,并根据相关控制策略进行程序编写,结合硬件和软件对实验平台进行调试,验证了本文提出的基于新型七电平变换器的有源电力滤波器的可行性和实用性。