统一电能质量控制器(UPQC)作为一种能同时补偿电压和电流的复合装置,主要应用于低压配电网中。为了提高UPQC运用的电压和功率等级,将模块化多电平变换器(MMC)引入到UPQC中,弥补了UPQC在高电压、大功率场合应用的空白。当MMC-UPQC拓扑确定之后,其补偿效果主要取决于控制策略,所以对其开展控制策略的研究还是很有必要的。无源控制作为一种从能量角度出发的非线性控制,通过对系统能量的重新分配,使系统误差能量函数趋近于零,达到被控量实际值跟踪期望值的目的,具有可调参数少、鲁棒性强和能保证系统全局稳定的优点。本文深入地研究了UPQC的无源控制。第1章讲述了课题的研究背景和意义,介绍了当前主要的电能质量控制技术以及UPQC发展状况,并分析了MMC运用于UPQC的优势;第2章详细地分析了MMC-UPQC的工作原理,给出了其dq0坐标系的数学模型,并介绍了适用于MMC的载波移相调制和最近电平逼近调制;第3章基于park变换给出了一种无需锁相环的补偿量检测方法,并设计了子模块电容电压均衡控制器;第4章将无源控制运用于UPQC串、并联环节的内环控制器设计中,外环先采用PI控制提供所需期望电流,为解决系统的精确数学模型无法获得的问题,外环再用鲁棒性更强的自抗扰控制代替PI控制,并对比了这两种外环控制的补偿效果;第5章对光伏储能型UPQC的控制进行了研究,使UPQC具备了光伏并网发电和中断补偿的功能,增加了装置的经济性和实用性;第6章对全文进行了总结和展望。