电力用户中,对电能质量敏感的负荷所占比重越来越大,且数字信息时代对供电可靠性和个性化的供电有了更高的要求,因此,以电力电子技术为基础的电能质量治理装置应运而生。统一电能质量调节器(UPQC)是具有综合解决多种电能质量问题的装置之一,能实现电压控制(电压跌落、畸变)、有源滤波、有功/无功的动态调节、平衡化补偿等。本文对UPQC的功率电路进行了设计与研制。通过对目前已有UPQC装置拓扑结构和控制方法的调研,设计一种新型的三相UPQC拓扑结构,采用高频隔离DC/DC代替传统的工频变压器,大大减小了装置体积,也避免了直流电容的直通、短路等,增强了系统的可靠性。结合该拓扑,从便于维护和功能扩展的角度,对结构进行了模块化设计。在UPQC的功率电路设计中,重点研究了功率器件的损耗和系统效率,以及直流电容的电压和电流纹波、滤波器参数等对装置性能的影响。通过对各个变流器模块的工作模态分析,计算出不同工况下的功率管总损耗,选择了效率更高、温升更低的开关管。为了更好地对直流电压进行平滑滤波、吸收脉动电流、防止电压波动超出给定值,对直流电容参数进行计算。除了考虑此作用外,也结合了各个变流器需要实现的功能,使其在稳态和动态情况下都能满足设计要求。滤波器的设计主要围绕滤除变流器输出电压电流的高次谐波,并结合UPQC装置的功能综合考虑,设计方法中,结合补偿目标、动态性能、纹波要求、阻尼谐振、高频衰减、体积成本等因素进行计算,使系统性能更优。在Simulink仿真环境下,建立了 UPQC各个模块的仿真模型,验证了功率电路中各个器件选型的合理性,同时初步验证了装置的性能。在此基础上研制了工程样机,通过实验证明了可行性与有效性。