由于供电系统以及用电负荷的多样化发展,随之而来的电能质量问题也愈加复杂,导致作为广泛应用的电能治理设备——SAPF(Shunt Active Power Filter,并联型有源电力滤波器)现有技术已经不能够适用于形式多变的用电环境。基于此,本文针对单相SAPF展开研究分析,分别从主电路参数选择、谐波检测算法、电流控制方法以及实验设计过程四个方面对新型电能质量问题下的谐波抑制和无功补偿作以阐述。SAPF主电路参数的选择和优化直接影响着整个系统的稳定性、动态响应性能以及补偿精度。而主电路参数之间存在一定的耦合关系,这对各参数值的合理选择有较大的影响。本文从耦合关系的角度出发,对单相SAPF主电路交流侧电感以及直流侧电压、电容值等参数的计算方法进行统一分析,得到具体的单相SAPF电路参数解析表达式。针对所得表达式各变量之间的耦合关系进行优化设计,进而得出一套能够最大程度适用于补偿系统所有工况下补偿要求的参数设计新方案。谐波及无功分量的准确检测是保证整个系统良好补偿效果的前提,而对系统基波电压同步信号的准确提取是谐波及无功检测算法中的前提。本文针对目前电力系统中最为常见的五种电源电压畸变情况进行分析,对比研究了四种不同的检测方法,进而得出一种不受电源电压畸变影响、检测准确度高的新方法。针对SAPF补偿系统中的控制方法,本文分别介绍了直流侧电压控制、指令电流生成以及变流器输出电流跟踪控制,深入研究了两种不同的指令电流生成方法,在考虑系统稳定性以及补偿效果的基础上给出一种检测电源电流控制方式的新方法。最后,在前述分析和研究的基础上,使用基于模型设计的方法在MATLAB软件中建立了系统仿真模型。该方法直接通过搭建MATLAB模型并自动生成代码进行调试,避免了传统实验系统需要编写C代码的一系列较为繁复的过程,极大的方便了开发进度和实验效率。最终的实验结果证明了论文所采用的设计方案的正确性和可行性。