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智能配电网作为智能电网建设的重要组成部分,与用户的需求密切相关,具有分布式电源、非线性冲击性负荷以及电力电子化的特征,有利于充分利用可再生能源、显著提高电能效率,但也存在如何提高清洁能源利用率和改善电能质量的迫切问题。以静止同步补偿器(STATCOM)为代表的补偿设备以其优良的控制性能在配电网电能质量的治理中得到了广泛的应用。然而,传统的高压侧直挂补偿设备的成本高,低压侧分布式补偿效率低且协调性差,应用效果并不理想。本文利用配电变集成化补偿技术(DT-STATCOM)在配电网电能质量集散点将配电变压器与STATCOM集成,实现配电网电能质量的有效补偿。由于配电网电能质量问题的复杂性,需要同时实现无功、谐波以及不平衡的综合优化补偿,现有的单一补偿方法无法满足智能配电网优质运行的要求。为了解决上述问题,本文以配电网电能质量综合优化补偿为目标,围绕DT-STATCOM多目标综合补偿指令值优化以及改进的电流内环控制策略展开研究。首先,由于传统的DT-STATCOM数学模型难以反映配电变压器一次侧漏感对STATCOM输出滤波器设计的影响,本文基于节点导纳矩阵研究建立了DT-STATCOM数学模型,给出了STATCOM集成抽头侧漏感定量表达式。建立了LCL型STATCOM在三相abc以及dq坐标系下的等效数学模型,对比分析发现采用三相abc坐标系下的等效模型,可省略控制系统的解耦设计以及控制变量的旋转坐标变换,简化了控制系统的设计过程。进而,研究DT-STATCOM电能质量综合评估与指令值优化问题,为电能质量综合控制策略提供最优补偿分量指令值。由于补偿设备容量有限,当所需补偿容量超过限值时,DT-STATCOM综合补偿面临各电能质量补偿分量选择性问题。本文结合电能质量综合评估,引入电价惩罚因子的概念,提出了基于电价惩罚因子的DT-STATCOM电能质量多目标最优补偿指令值优化策略,提高了在容量约束下DT-STATCOM综合补偿的效率。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了DT-STATCOM各补偿分量指令值检测方法以及指令值优化策略的有效性。最后,针对传统的控制策略应用到DT-STATCOM综合补偿时控制器设计复杂、参数整定难度大、稳态性能难以保证等问题,本文在分析PI并联重复控制的基础上,提出了基于新型谐波干扰观测器的改进电流内环控制策略,通过新型滤波器的设计实现了对周期性信号的零静差跟踪控制。结合指令值优化以及指令值跟踪控制策略,构建了DT-STATCOM电能质量综合控制策略。通过仿真实验验证了指令值零静差跟踪控制以及DT-STATCOM综合补偿策略的有效性。进而搭建了物理实验平台,物理实验结果表明相比于PI并联重复控制方法,改进的谐波干扰观测器综合控制策略使电流THD由4.49%降到2.68%,指令值跟踪误差由4.33%降到1.06%。本文通过基于节点导纳矩阵的配电变压器数学建模,基于电价惩罚因子的最优补偿指令值优化,基于谐波干扰观测器的电流内环跟踪综合控制策略,改进了DT-STATCOM的稳态跟踪性能,实现了无功、谐波以及负荷不平衡的三种指标的协调最优控制。