该文以调节负载交流输入电压、补偿负载的谐波和无功以及负序电流为目标,对并联型和串联型有源滤波器的结合体——统一电能质量调节器进行深入的研究,为统一电能质量调节器的研制及应用提供理论和技术基础.该文首先从有源滤波器谐波和无功电流检测技术的理论基础入手,对无功功率理论进行深入研究.由于传统的无功功率理论建立在平均值概念的基础之上,适用于正弦交流电路稳态分析计算,对于畸变或三相不对称电路的功率现象无法进行正确的解释和描述,因此各国学者在这方面作了深入研究,各自提出了一些功率理论,但都存在一些不足,没有一个无功功率理论被广泛认可.其间,日本学者H.Akagi等人提出的瞬时无功功率理论,影响最大,应用最广.但随着有源滤波技术的发展,它的一些不足也为人们所认识.针对这种现状,该文提出一种普遍适用的无功功率理论,它基于内积空间及空间中的电压与电流空间向量的关系,来定义有功及无功电流空间向量和瞬时有功及无功电流,从而构成空间向量无功功率理论,为有源滤波器谐波和无功电流检测提供理论指导.通过对三相统一电能质量调节器总体结构和补偿特性的具体分析,该文重点针对三相统一电能质量调节器中并联有源滤波单元进行研究.统一电能质量调节器的性能很大程度上取决于对负载电流中谐波电流、无功电流和负序电流实时检测的准确性以及检测方法对负载变化时的自适应跟踪能力.但目前一些检测方法都存在着各自的不足.因而,根据三相统一电能质量调节器谐波和无功电流的检测原理,该文提出两种基于不同无功功率理论的谐波和无功检测方法,并对这两种检测方法分别作了详细的分析.最后得到的仿真结果验证了所提出的两种检测方法的有效性和准确性.当利用检测方法计算出有源滤波器应输出的补偿参考电流后,控制系统成为有源滤波器性能和效率的又一关键环节.该文从并联型有源滤波器的数学模型出发,分析了并联型有源滤波器电流控制的基本规律,提出了一种基于电压空间矢量的改进滞环电流控制方法.它采用逻辑开关关系识别矢量所在区域,进而得到所需的开关模式,选择相应的输出电压矢量,避免了复杂的计算和计算误差,使得控制系统具有很高的响应速度和跟踪精度.基于以上研究,该文研制了一套统一电能质量调节器的实验装置,从主电路到全数字控制系统、从硬件到软件全面探讨了其实现技术.进行的仿真和实验研究结果表明改进的滞环电流控制明显改善了电流的控制效果,较好地实现了电流的跟踪,有较快的动态响应能力;统一电能质量调节器具有补偿谐波、无功和负序电流以及调节负载电压的功能,能够有效地改善电网的电能质量,性能指标基本达到设计要求.同时,统一电能质量调节器较好的补偿效果进一步证实了该文提出的检测方法的有效性和所采用控制方法的可行性.