随着科学技术的发展,各种精密仪器和设备越来越多地得到使用,电力用户对电能质量的要求也越来越高。为改善配电系统电能质量问题,自上世纪八十年代以来,基于电力电子技术的面向配电系统的用户电力技术CUSPOW得到了电力科研工作者的广泛关注。其中由串联、并联双变流器组成的统一电能质量调节器(UPQC)具有综合的电能质量调节能力,不仅可以改善电网输入电流的电能质量问题,也可以改善负载端电压的电能质量问题,被认为是最有前途的电能质量调节器。本文以三相三线制的UPQC为研究对象,开展了以下研究工作。　　分析了三相三线UPQC的工作原理,指出UPQC的并联变流器受控为正弦电压源,而串联变流器受控为正弦电流源就可以实现UPQC对电能质量的综合调节。基于系统理想控制作用及其等效电路模型,较深入地阐明了UPQC的静态工作特性,对串联变流器输出的补偿电压、并联变流器输出的补偿电流、不同工况下系统各部分吸收与发出的有功功率/无功功率的情况以及串、并联变流器伏安容量进行了详细分析,指出了在忽略串联变压器漏感的情况下串联变流器的补偿电压完全由负载电压及电网输入电压决定,并联变流器的补偿电流则受电网输入电压、负载电压及负载功率角的影响,而两种变流器的伏安容量则与负载功率因数、负载电流谐波畸变率、负载电压与电网输入电压的比值等因素相关。此外讨论了UPQC不同的主电路拓扑结构,指出其不同的应用场合及优缺点。另外还介绍了基于MATLAB SIMULINK仿真环境的电路模型仿真技术,为UPQC的分析研究提供了有效的验证手段。　　分别在静止ABC、同步旋转dq0坐标系下建立了三相三线串联变流器、并联变流器的数学模型。根据串联变流器dq0坐标系下的数学模型,采用dq轴交叉解耦控制技术,设计出串联变流器的控制系统,对串联变流器实行实时的 SPWM控制,则可实现串联变流器作为基波正弦电流源运行的功能。同理,采用dq轴交叉解耦控制技术,设计出并联变流器的控制系统,与串联变流器控制系统所不同的是,并联变流器是双闭环控制,即以输出电感电流为内环,输出电压为外环。在并联变流器控制系统的基础上,对其实行实时的 SPWM控制,即可实现并联变流器作为基波正弦电压源运行的功能。根据控制理论知识,分别给出串联变流器、并联变流器的控制系统设计过程,为UPQC控制系统的设计提供一定的参考。　　给出了设计容量为50kVA三相三线制UPQC系统的功率电路参数的设计过程,以及串联变流器、并联变流器控制系统参数的计算过程。给出了一种有效的系统投入与退出运行的策略,并以仿真结果验证其正确性。基于串、并联变流器的控制策略,对三相三线 UPQC在各种工况下的运行进行了较全面的仿真研究,详细分析验证了UPQC的系统性能,仿真结果表明,本文所研究的UPQC控制策略较好地实现了其对电网输入电流及负载电压的综合电能质量调节。