随着不平衡负荷在工业与民用场合中的大量应用,以及越来越多的非线性负载接入到电力系统中,配电网的电能质量问题日益严重。针对这一现状,本文基于有源电力滤波器的补偿原理,设计了应用于三相三线制系统的并联型综合补偿装置,来补偿电网中的负序和谐波电流以及无功功率。首先介绍了三相不平衡的起因、计算和危害,以及目前国内外改善三相不平衡的措施。然后综述了补偿装置的分类、优缺点以及应用场合。并联型补偿装置的拓扑结构,推导出在abc静止坐标系以及dq旋转坐标系下的数学模型,并通过拉普拉斯变换得到了s域的数学模型,为控制器的设计提供了理论依据。然后对电流跟踪控制方法做了基本介绍,基于瞬时无功功率理论的p-q检测法和i_p-i_q检测法是目前最具代表性的两种方法,本文详细推导了其工作原理,并最终选取了受电网电压畸变影响较小的i_p-i_q检测法。并提出了基于i_p-i_q检测法的定功率因数无功补偿方法,在补偿负序和谐波电流的基础上,补偿部分无功电流分量达到系统运行要求的同时,降低储能电容的成本,提高了补偿装置的经济性。最后,基于MATLAB/Simulink搭建了三相不平衡与非线性的综合补偿仿真模型,通过仿真验证了补偿策略的可行性与有效性。仿真结果表明,本文所设计的综合补偿装置可以改善三相不平衡状况、抑制谐波并提高系统功率因数。