太阳能、风能等可再生能源发电系统的并网规模越来越大,可再生能源发电的间歇性会带来电网电压波动、闪烁、谐波污染等影响,严重时还可能导致整个电网崩溃,电网的稳定运行面临严峻的挑战。另一方面,电力电子装置等非线性负载的广泛使用,也会导致电网出现严重的谐波污染,谐波会产生电压畸变,导致发电、输电和配电效率降低。因此,可再生能源发电系统并网以及非线性负载的大量使用,都会给电能质量带来不良的影响。为了解决可再生能源发电系统并网所带来的电力系统稳定性问题,一种新型的电力电子设备—“电气弹簧”被提出。然而现有电气弹簧的控制策略是在电网电压为理想正弦波的前提下提出的,不适用于电网电压含有较大谐波分量的实际场合,如整流装置和电弧炉等非线性负荷比重比较大的工厂配电网。为此,本文提出了一种考虑电网电压畸变的功率因数优化控制策略,以实现畸变电网下最大功率因数校正功能,降低用电成本。此外,针对非线性负载带来的谐波污染问题,本文还提出了一种非线性负载下电气弹簧电能质量控制策略,以补偿电网谐波、无功分量,提高电网供电质量。本文的主要工作包括以下几个方面:1.介绍电气弹簧的基本概念、以及电气弹簧分别工作在孤岛模式和并网模式下的稳压工作原理;2.阐述了理想电网下电气弹簧功率因数校正原理和控制策略,并提出畸变电网下电气弹簧功率因数校正策略,通过增加电流谐波环,实现畸变电网下电气弹簧的最大功率因数校正功能;3.分析了非线性负载下电气弹簧的补偿原理,并提出电气弹簧带非线性关键负载时的电能质量控制策略,以实现电气弹簧的谐波补偿、无功补偿以及稳压功能;4.搭建实验平台,设计原理样机,对所提的电气弹簧控制策略进行了实验验证,证明理论分析的正确性。