应用于实际工业中的电力电子装置会对电网产生谐波电流,通常采用有源滤波器抑制这种谐波电流对电网的污染。在高压大功率场合,三电平有源滤波器由于自身结构上的特点比传统两电平有源滤波器应用前景更大。论文以三相三线制的二极管箝位型三电平有源滤波器作为研究对象,研究其关键的控制策略并对相关装置进行软硬件设计。三电平有源滤波器的数学模型是有源滤波器控制策略设计的基础。本文介绍了三电平有源滤波器的工作原理,推导出在不同控制目标时参考指令电流的构成,基于三电平有源滤波器主电路拓扑结构,建立了三电平有源滤波器在dq坐标系下的数学模型,并推导出系统的交流小信号模型。三电平SVPWM调制及中点电位平衡控制是保证三电平有源滤波器正常工作的前提。本文米用参考矢量分解的万法,给出了三电平有源滤波器SVPWM的调制算法,分析了三电平各矢量对中点电位的影响,根据电荷平衡原理提出了一种简单的基于时间因子的中点电位平衡控制策略,用以控制直流侧电容电位的不平衡。电流跟踪制策略是决定三电平有源滤波器补偿效果的关键因素。针对三电平有源滤波器的控制目标,本文根据瞬时无功功率理论,对ip-iq谐波电流检测方法进行了详细分析,以保证参考指令电流提取的快速性和准确性；在三电平有源滤波器数学模型的基础上,推导出三电平有源滤波器的前馈解耦PI控制、参考指令预测电流控制、无差拍控制和滑模控制的控制方程,并对三电平有源滤波器的各种控制策略进行了仿真验证。模块并联控制策略是三电平有源滤波器实现扩容的核心技术。本文对模块集中控制、模块主从控制和模块分布控制这三种并联控制方式进行了分析,并对模块分布控制的2种方案进行了仿真。为比较多种电流跟踪控制策略的性能,本文在AppSIM半实物仿真系统上分别搭建前馈解耦PI控制、参考指令预测电流控制、无差拍控制和滑模控制的三电平有源滤波器半实物仿真模型,对实验结果进行对比与分析,归纳每种电流跟踪控制策略的特点；在无差拍电流控制策略下,通过对比是否加入中点电位平衡控制的实验,验证了中点平衡控制的有效性。本文设计了模块化三电平有源滤波器装置,完成了装置的结构设计和主电路参数设计,基于理论推导及仿真结果选择了直流侧电容参数、交流侧输出滤波器电感参数以及预充电电阻参数；同时还完成了基于DSP+FPGA的控制板设计。最后在实验平台上,完成了基于无差拍控制策略及三电平中点电位平衡控制策略的DSP与FPGA程序,验证了实验硬件平台设计的合理性及控制策略的有效性。