微电网是由众多的可再生能源发电装置和负荷构成的一个小型的发电系统,它具有抵御可再生能源发电波动性大的能力,从而可以充分利用可再生能源发电的效益。本文把超级电容储能系统应用在微电网中,并针对微电网中存在的谐波污染、无功不足及有功缺乏等电能质量问题展开了研究。主要内容如下:首先,总结了目前微电网存在的主要电能质量问题,并针对每一项电能质量问题,研究了其补偿和治理方案,提出采用一种基于超级电容储能的微网电能质量调节器的装置来对其存在的电能质量问题进行改善。其次,对基于超级电容储能的微网电能质量调节器的主电路结构进行了分析,并建立了其数学模型,详细研究了其工作原理;同时,根据微电网中可能出现的不同电能质量问题,设计了一个电能质量补偿的流程图,按照流程图的流程对微电网中出现的电能质量问题一一进行补偿,从而保证微电网更加稳定地运行。再次,要想准确地进行谐波、无功及有功的治理,必须准确地检测到这些电能质量问题。提出了一种改进的谐波、无功电流检测方法,它可以在电能质量调节器的补偿点和负载电流检测点不一致时,准确地检测到谐波、无功及有功电流的波动,当这些波动值超过特定的阈值时,可以控制微网电能质量调节器及时地对这些电能质量问题进行补偿。在电能质量调节器里面,常见的电能治理装置主要有静止无功补偿器、动态电压恢复器、有源滤波器等,它们只能实现对一些单一的电能质量问题进行补偿。基于超级电容储能的微网电能质量调节器可以实现对微电网中多种电能质量问题(谐波污染、无功及有功不足)的补偿,同上述几种电能质量调节装置相比,它更适用于微电网的运行环境。最终,在理论分析的基础上,搭建了一个小型的微电网和微网电能质量调节器的仿真模型。通过理论分析和仿真试验相结合,验证了基于超级电容储能的微网电能质量调节器的拓扑及控制策略的正确性和可靠性。