电能作为一种二次能源,它以清洁高效、输送效率高、使用便捷的优点成为当今社会最主要的能源形式。由于电能传输的快捷性和使用的方便性,它的使用已经遍及各个机构和领域,是人类生活中不可或缺的一部分。因此,用户对电能质量的要求也越来越高。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问题进行集中化的调节,成为了当前热门的研究课题。本文首先对UPQC的工作原理和拓扑结构进行介绍,研究了单相UPQC、三相三线制和三相四线制三种拓扑结构,对其串、并联补偿单元建立了数学模型,并分析了UPQC的工作特性及其在不同电压条件下内部功率的流动情况。其次,分析和比较了传统UPQC中常用的指令信号检测算法和控制策略,针对传统锁相环在电压畸变的情况下无法对电压准确锁相的问题,论文采用了解耦双同步坐标变换锁相环进行改进,消除了畸变电压中负序分量的影响,在电压条件恶劣的情况下能够对电压准确锁相。再次,针对传统谐波检测法计算过程复杂,其中涉及多次坐标变换,并且只能单一的对电压或者电流畸变量进行检测的缺陷。本文提出了一种基于有效值的综合检测方法,在传统的有效值谐波电流检测方法中加入了谐波电压检测环节,并对近似计算所的产生的误差设计了补偿模块,提高了检测的准确性,实现了电流、电压同步检测。最后,在电压畸变的情况下,对本文设计的有效值综合检测方法进行了仿真,并与传统检测方法进行对比。仿真结果显示,在电压条件恶劣的情况下,采用本文所提出的检测方法,能够实现UPQC对电网中畸变量的稳定补偿。在仿真研究的基础上对检测算法分别进行了软、硬件在环测试,进一步验证了检测算法的可行性。