电力系统的电力电子化使电力系统的源—网—荷特性发生了改变,从而引起了电能质量问题的特性变化,带来了电能质量新问题。由电能质量引发的新问题,涉及到人们的生产和生活各个方面,统一电能质量调节器(Unified Power Quality Controller,UPQC)作为一种综合性的电能质量调节装置,能够对电网中出现的电压和电流综合类电能质量问题进行集中化的处理,并大大节约了资源成本,因此有着重要的研究价值。本文首先对UPQC的工作原理和拓扑结构进行介绍,以三相三线制拓扑结构为主,对拓扑结构中的各部分进行研究。并介绍了单相UPQC、三相四线制这两类较为常见的拓扑结构分析了其适用的场合,对UPQC中的串并联部分进行数学建模,研究了其工作特性与功率流动情况。其次,分析了UPQC中对于电压、电流的检测计算方法,针对传统锁相环存在各类问题,采用基于双二阶广义积分器的锁相环提取基波正序电压。通过构造二阶广义积分器为核心算子,不引入滤波器的前提下提取出基波电压正序分量,提高检测的实时性。通过提取的电压与实际电压做差可以得出电压补偿量。再次,分析了几种常见的谐波电流检测方法的优缺点,最终采用基于平均功率定义的单位功率因数法(Unit Power Factor,UPF)电流检测法。在原有的检测算法基础上做出改进,提出双二阶广义积分器锁相环直接提取基波正序分量,并将得到的基波正序分量作为电流检测法中的参考信号,抑制电压畸变对传统UPF的影响,做到了对电压与电流的同时检测。最后,在相同补偿控制策略的前提下,对比了UPQC在三种检测方法下的对电压以及电流的补偿效果,仿真结果显示在电压畸变,电压跌落等情况下,本文研究的综合检测方法都能够实现对电压电流的有效补偿。并通过搭建半实物平台,验证了检测算法的可行性。