随着分布式电源、电动汽车等非线性波动负荷的大量接入,配电网的电能质量问题越来越严重,其中三相不平衡情况尤为突出,严重影响负荷的正常运行和设备安全。面对配电网中不断增加的挑战,柔性多状态开关被提出作为一种有效的解决方案,以提高配电网的电能质量,抑制三相不平衡。本文以三相不平衡情况下的背靠背结构的三端口柔性多状态开关为研究对象,首先分析了三端口柔性多状态开关的工作原理,推导出在三相不平衡情况下柔性多状态开关的数学模型,分析了不平衡下柔性多状态开关的功率关系,同时对三相不平衡情况下的正负序分离方法进行推导和设计。然后针对已有的三相不平衡方法进行分析,以公共并网点(point of common coupling,PCC)的不平衡度为反馈量,对负序补偿电流的相角进行调整优化改进,使得PCC电压不平衡度满足并网指标同时负序电流最小。针对不对称电压跌落问题,利用柔性多状态开关连接馈线电阻较大的特性,提出了一种有功功率和无功功率协调调节电压的优化方法,以实现正序电压支撑。同时为解决三相不平衡时有功功率波动导致的直流侧电压二倍频波动问题,分析了直流侧电压波动原理和直流侧电压的干扰项,提出了一种新的正负序双环直流侧电压控制策略。正序采用功率前馈控制稳定直流电压稳态误差;负序采用单正弦信号谐振反馈控制以抑制直流电压周期性波动,该策略能有效抑制柔性多状态开关在多端口同时不平衡下的直流侧电压的纹波,输出电流无谐波电流且电流峰值被限定在额定范围内。由于抑制直流侧电压波动可能带来的PCC电压不平衡问题,本文提出了一种端口控制模式的选择方法,根据柔性多状态开关各端口的电压不平衡情况和馈线阻抗情况选择直流侧电压控制端口,使得三端口柔性多状态开关整体三相不平衡度较低。最后在simulink中搭建了三端口柔性多状态开关仿真平台,对多种情况的三相不平衡进行了仿真实验,仿真结果验证了所提方案的有效性和改进后的优越性。