随着电力系统的迅速发展和工农业自动化水平的不断提高,电网中负荷的种类和数量与日俱增,大量的重要负荷不断引入,对电力系统的电能质量提出了更高的要求。同时由于发电形式的发展,大量的微电网涌现出来,微电网并网运行使电力系统的网架结构日渐复杂。非线性负载和微电网并网过程中引入的整流逆变等电力电子开关设备不断接入电力系统,严重污染了电力系统的电能质量。而统一电能质量调节器(UPQC)作为一种功能全面的电能质量治理装置,将其应用于主电网和微电网复合的电力系统以净化电能质量具有明确的研究意义和实用价值。首先,本文在现有的微电网UPQC系统的基础上,通过调整UPQC接入主电网、微电网和负荷之间的位置,提出了一种更加灵活的(Grid-Micro grid-UPQC:G-M-UPQC)系统结构。该系统不仅可以实现系统运行过程中的电能质量补偿,也可以实现微电网的孤岛检测和无缝重连,提高了运行的灵活性。其次通过分析典型的电压电流检测方法的优缺点,结合系统的实际需要,以基于Park变换的检测方法作为本系统的检测方法的基础。为了改进其检测过程中锁相环引起的检测误差和低通滤波器导致的延时问题,提出了基于Park变换的无锁相环平均值滤波(Without PLL and average filtering:WPLL-AF)检测方法,提高了检测方法的响应速度和畸变量的检测精度。然后在对比典型的UPQC控制策略的优劣之后,结合系统的应用场合和工作情况,以间接控制策略为基础,提出了系统分层控制的思想。将控制器分为主控制器和副控制器,提出了基于孤岛检测和无缝重连的系统分层控制策略,使系统不仅可以发挥UPQC综合治理电能质量的功能,也可以进行孤岛检测和孤岛之后的无缝重连,大大提高了整个系统运行的灵活性。最后为了对所提出系统的有效性进行验证,搭建了系统的仿真模型,通过对模型设置不同的电压和电流变换情况,来模拟电网发生的故障,以验证所提出系统的有效性。该论文有图58幅,表14个,参考文献87篇。