基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF（modular multilevel converter-based active power filter）是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF，仅通过基波同步旋转坐标系实现对所有谐波的控制。首先，使用PI加重复控制的电流环复合控制得到上、下桥臂预导通子模块数，在此基础上进行多步交流侧电流模型预测，最终得到桥臂投入子模块数的最优解，缩小了寻找目标函数最优电平的搜索范围，无需设计权重因子，每相桥臂子模块的总投入数为[N−1, N+1]，交流侧输出电平数最大可达2N+1，提高了MMC-APF交流侧电流补偿精度，并改善了系统动态性能。最后，搭建了MMC-APF平台，仿真和实验结果与理论分析一致，进一步验证了所提研究方案的可行性和有效性。