现代电网中，各种新型电气设备不断涌现，包括一些非线性负荷、冲击负荷等，使得电网中的电能质量问题日益严重。随着电力系统用电负荷种类越来越复杂，系统中的谐波与直流分量也越来越严重。这些分量作用于变压器上，会引起谐波损耗，变压器温度增高，缩短使用寿命，特别是小型配电变压器，由于它抗谐波过载能力较差，当流过较大谐波电流时可能会损坏。因此需要采取各种措施来抑制这些分量。 目前电能质量问题已经得到广泛的重视，很多电能质量问题都能够得到有效治理。但目前国内外的研究对象主要集中于对电能质量比较敏感的负荷上，如计算机、自动控制设备、通讯设备等，基本没有针对变压器进行专门研究。由于目前各种检测方法、理论研究、实现手段都日趋成熟，功率器件容量和性能也大幅提高，因此将电力电子技术用于抑制变压器内的谐波及直流分量，属于一个新的研究课题，能够极大地提高变压器的运行安全，改善电网中的电能质量，能够带来极大的经济效益，可以广泛应用于各级配电网络。 论文首先介绍了电力系统中谐波及直流分量的产生原因及对变压器的危害，分析了目前变压器谐波及直流分量抑制研究的现况。在分析变压器的结构及原理的基础上，本文提出了一种新型的变压器谐波及直流分量抑制方案，即在配电变压器副边侧增加一个补偿绕组，该绕组与PWM变流器相连接，通过检测到负载侧的谐波分量来进行补偿。 分析了现有的几种谐波检测方法的不足之处，重点研究了瞬时无功功率理论。基于瞬时无功功率理论的三相电路谐波检测方法是变压器谐波及直流分量抑制的理论基础。本文在深入研究瞬时无功功率理论的基础上，系统地介绍了两种检测方法：瞬时有功功率一无功功率检测法(p—q法)和瞬时有功电流一无功电流检测法(i<,p>-i<,q>法)。 论文对比分析了几种目前常用的补偿电流的控制方法的优缺点，确定采用滞环电流比较法作为本文变压器谐波及直流分量抑制的控制策略。主电路的直流侧电压采用了PI控制的方法。利用PSCAD/EMTDC仿真软件对本文提出的变压器谐波及直流分量抑制方案进行仿真研究，并对仿真结果进行了分析，为研制变压器谐波及直流分量抑制装置提供了理论参考。装置硬件部分采用微控制器ARM(LPC2104)加微处理器DSP(TMS320LF2407)模式，这样使得装置既具有很强的数据处理功能，又具有较强的外围设备的控制功能。