近年来,随着工业炼钢电弧炉和轧机容量扩大、电力电子技术应用广泛及铁路电气化快速发展,电网电压波动、不平衡以及谐波等电能质量问题日益严重,改善电能质量问题对改善民生与经济发展有着重要的现实意义。常见的电能质量补偿装置,如静止无功发生器、投切电容器不平衡治理和有源滤波器等,在实现无功补偿、不平衡治理和谐波抑制时存在一定缺陷。为此,有学者提出另一种电能质量综合补偿拓扑,该拓扑控制策略简单,可很好地吸收负载侧电流的谐波与不平衡分量,并控制系统功率因数接近于1,在三相三线制系统中得到应用,但是在三相四线制系统中存在谐波及不平衡电流补偿效果欠佳、无法补偿零序电流等问题。针对上述问题,本文提出一种基于T型三电平逆变器的新型电能质量补偿器拓扑,以及适用于该补偿器的改进3D-SVPWM调制策略。本文第一章详细介绍了电能质量的概念与国内外现状,以及我国电能质量相关的国家标准;第二章说明无功补偿、不平衡治理和谐波抑制的基本原理及措施,介绍了静止无功发生器、投切电容器治理不平衡和有源滤波器等常见的电能质量补偿装置,并指出其存在的缺陷,介绍本文采用的另一种电能质量综合补偿拓扑,该拓扑相比常见装置拓扑具有控制方法简单、补偿效果好等优势,但是应用于三相四线制系统时存在不能补偿零序电流等问题;第三章提出一种基于T型三电平拓扑的新型电能质量补偿器,将逆变器直流侧中点接地以补偿零序电流,在系统侧和负载侧并联滤波电容改善电压质量,并采用一种改进的3D-SVPWM调制策略改善谐波及不平衡电流补偿效果,本章详细分析该新型电能质量补偿器无功补偿、谐波抑制和不平衡治理的工作原理,及其直流侧电压控制策略和参数选择,最后对补偿器的性能进行仿真验证;第四章深入研究当新型电能质量补偿器采用传统3D-SVPWM调制策略及正、负极平衡控制时系统侧出现谐波及不平衡电流的根本原因,提出改进的3D-SVPWM调制策略及改进的正、负极平衡控制,不仅能够改善系统侧电流质量,还能改善直流侧正、负极电压平衡状况,最后通过仿真验证改进算法及平衡控制的效果。