在高电压、大电流的大功率场合，基于多电平变流器的并联型有源电力滤波器是补偿电网中谐波电流的有效手段。本文对级联H桥变流器在有源电力滤波器场合中的应用进行研究。　　 本文中，首先对工作在整流与逆变两种状态下的二级级联H桥变流器分别进行数学建模，论证其能够实现双向四象限工作，因此可以作为并联型有源电力滤波器的主功率拓扑结构。对于级联H桥变流器应用于有源电力滤波器系统中时的调制策略，相移载波PWM调制策略的应用已有报道。本文中，在对现有的应用于级联H桥变流器的基于载波组的PWM调制策略进行分析的基础上，提出一种混合载波PWM调制策略。仿真和理论分析验证了混合载波PWM调制策略应用于基于级联H桥变流器的有源电力滤波器中的可行性及优势所在。　　 对于有源电力滤波器系统中的谐波检测模块、直流侧电压控制模块和补偿电流跟踪控制模块，本文对其数字化设计进行了详细介绍。对于谐波检测模块，首先介绍在同步旋转坐标系下的谐波提取方案，然后设计了用于实现谐波提取的数字滤波器。对于由直流侧电压控制模块与电流跟踪控制模块组成的双闭环控制系统：首先，在理想情况下分析该系统的性能；其次，讨论由在闭环系统中固有存在的电网电压扰动引起的稳态跟踪误差及其补偿措施：再次，分析在数字化过程中系统引入的延时引起的系统不稳定现象及相应的系统校正；最后，仿真和实验结果对所设计的数字化谐波检测及控制系统进行了验证。　　 同时，观察到在控制过程中级联H桥变流器各H桥直流侧电容电压会出现不平衡的情况。对此，本文首先对电路中各参数对直流侧电容电压的影响进行探讨。在此基础上，提出一种电容电压平衡控制策略。仿真和实验结果对此种平衡控制策略的有效性进行了验证。　　 在本文的最后，介绍了基于级联H桥变流器的有源电力滤波器控制系统的硬件实现和相应的控制软件。