随着配电系统中各类非线性负荷的不断增加，特别是电力电子装置的广泛应用，系统中的电能质量日益恶化。非线性负荷的运行向电网中注入了大量的谐波及直流分量，这些分量作用于变压器上，引起谐波损耗，使变压器温度增高，寿命缩短，因此必须采取措施来抑制这些分量。 目前各种电流检测方法和控制方法逐渐成熟，电力电子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的谐波及直流分量，是一个新的研究方向，能够极大地提高变压器的运行安全性，改善电网中的电能质量，带来很大的经济效益。 本文简要介绍了电力系统中谐波和直流分量的产生原因及对变压器的危害，阐述了变压器谐波及直流分量抑制的研究现况。在分析变压器的结构及原理的基础上，采用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，通过补偿绕组反向注入与负载侧谐波和直流分量相抵消的电流来进行补偿。 论文首先将提出的方法应用于单相变压器的谐波抑制。抑制单相变压器谐波需要准确检测出单相电路的谐波电流，目前常用的方法是将基于瞬时无功功率理论的三相电路谐波检测方法推广到单相电路中，但要先构造三相电路并要对畸变电流进行90度相移，因此实时性差、电路结构复杂、不便于实现。本文采用了一种基于关联函数的单相电路谐波及无功电流检测新方法，无需滤波器和锁相环电路，原理简单，检测精度高，易于实现。在此方法的基础上对单相变压器谐波抑制进行了仿真，结果表明该方法能有效改善变压器电源侧的电流波形及功率因数。然后将增加补偿绕组的方法应用于三相变压器的谐波抑制中，分析了p-q谐波电流检测法的缺陷，采用在p-q法基础上改进的i<,p>-i<,q>法来检测谐波电流。建立仿真模型，针对不同类型的谐波负载进行了仿真分析。 此外随着我国直流输电系统的发展，如何限制地中直流引起的变压器直流偏磁现象得到了广泛的研究，目前抑制直流偏磁的方法大多存在实时性差的缺点。采用本文所提出的在变压器中增加补偿绕组的方法来抑制变压器的直流偏磁，通过实时检测直流分量来进行准确补偿。以受直流偏磁影响最大的单相变压器为例进行了仿真分析，仿真结果证明了该方法的可行性。 最后本文采用微处理器DSP(TMS320F2812)加微控制器ARM(LPC2104)模式来构建变压器谐波及直流分量抑制系统的硬件结构，设计了系统的控制电路和软件流程，为后续研究打下基础。