随着非线性负载和各种电力电子开关器件设备的增多,流入电网的谐波电流也日益严重。谐波电流对电网的输送效率和其它电气设备的安全运行造成危害。电力系统中的大部分负荷是通过三相四线制系统获取电力的。在三相四线制系统中,正序分量和负序分量的各次谐波在中线上相互抵消,但是基波零序分量与3N次谐波在中线上是相互迭加,给系统带来不稳定因素。三相四线制系统的电能质量的好坏与居民生活息息相关,因此人们对三相四线制系统中质量问题也是越来越重视。论文首先介绍并联型有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)基本工作原理,对两种常见的三相四线制有源电力滤波器拓扑进行对比分析,确定了三相四线制APF主电路拓扑,并分别在abc坐标系和dq0坐标系下建立了选定拓扑的数学模型。其次,基于瞬时无功功率理论的思想,对传统的ip-iq检测方法进行改进以满足三相四线制APF的使用条件。同时,分析了在计算谐波电流时产生延时的原因及时间延迟对补偿性能的影响,针对延时使用了一种简单可行的基波相位补偿方法。再次,为了有效提高有源电力滤波器的动态实时跟踪性能和稳态补偿性能,提出了PI-重复控制系统,并给出了完整的推导过程。最后在三相四桥臂有源电力滤波器装置上对设计的延时补偿方案、PI-重复控制进行了实验验证,实验结果显示补偿效果有明显改善,并且当非线性负载突变或进入新的稳态时均能够有很好的跟踪控制效果。