电能具有高效清洁、输送效率优良、使用便捷等一系列优点,它是一种二次能源,是新时代地球上最受欢迎的新能源。全球化时代发展进程十分迅速,使得人类生活对能量传输性能的需求变得越来越高,电能在这方面的优势不可替代,所以它的使用已遍布生活各个角落,是人类社会不可或缺的重要组成部分。为了保障自身用电,电力用户逐渐提高了对电能质量的要求,为了满足电能市场的需求,广大电力学者开启了研究统一电能质量控制器的进程。本文首先介绍控制基本工作原理和结构,UPQC的设计和实验主要建立在此基础之上,然后分别研究了UPQC单相拓扑结构、三相三线制拓扑结构,并建立了UPQC串联部分,并联部分的模型,分析其结构特性,在此基础上比较了几种常见的电能质量检测方法和控制方式,提出了相应的改进措施。UPQC装置的补偿性能优劣的很大程度上取决于指令信号的提取方法是否合适,这是影响其性能的一个重要因素,本文采用一种谐振衰减原理的指令信号检测方法,针对这一原理对电能质量优化控制及其实现过程进行了具体的论述。通过与经典的检测法的理论进行对比,得出本文所采用的基于谐振衰减的检测方法可以对补偿指令信号实行更加准确地检测,即在负载侧出现电流突变时,与传统检测方法进行对比,利用该检测方法的控制器展现出了更好的响应能力。进行模拟仿真实验后得出结果,实验结果反映出装置在系统及其不稳定的条件下,采用本文方法,补偿装置可以稳定补偿系统电能。UPQC补偿任务实现的关键点就是逆变电路的控制方法,本文针对电压电流的补偿部分采用不同的两种控制方式,串联部分控制策略采用传统PI控制器快速跟踪电压补偿指令的变化。并联部分控制策略采用VR控制器代替传统PI控制器以达到无静差跟踪电流补偿指令的目的,并与已有控制方式进行了对比,在MATLAB/Simulink仿真平台上,建立了相对应的UPQC整体仿真模型,并详细分析说明了模型中的各个子模块。最后本文将所研究内容应用于UPQC实验台,对UPQC装置在不同的设定条件下补偿性能进行分析,验证本文所研究内容的有效性。