基于电力电子装置的分布式电源(Distributed Generation,DG)具有功率交换特性复杂、输出功率波动范围大、非线性程度高等特点,若不对其并网电能质量进行分析与控制,当其大规模接入配电网后,很可能导致谐波污染、谐波谐振、电压波动、三相电压不平衡等电能质量问题,严重影响配电系统的安全可靠性和用户的供电质量。为此,本文以DG接入对配电网电能质量的影响及应对措施为研究方向,重点开展以下研究工作。针对DG接入对配电网电能质量的影响机理问题。分别从DG全桥逆变器分岔特性所引入的谐波干扰、DG与非线性负载的谐波交互特性、DG接入后的配电网谐波谐振机理、DG的波动性及不对称接入对配电网电压的影响范围及程度此四方面展开研究。1、由于固有非线性特性,DG全桥逆变器可能经历快、慢时间尺度上的分岔而进入混沌失稳状态,此过程中逆变器将向电网注入高、低频谐波分量。故本文在同步旋转坐标系中,通过建立三相全桥逆变器的状态空间平均模型和离散时间模型,完成对三相全桥逆变器发生在快、慢时间尺度上分岔行为的理论分析。2、研究非线性负荷条件下DG的输出特性,不仅能指导DG逆变器的优化设计,还能对电力系统的运行状态进行量化分析。故本文在分别使用双重傅立叶变换和基于调制理论的时频域混合建模方法对DG逆变器和非线性负荷进行建模的基础上,利用预处理阻尼JFNK方法,在频域内,对包含逆变器和非线性负荷的模型进行求解。获得在非线性负载扰动情况下逆变器输出的谐波特性。3、由于容量差别、逆变器非线性因素和高阶并网滤波电路,易使包含DG的配电网发生谐波谐振。本文使用模态分析法,获知配电网内各节点对于谐波谐振状态的参与因子,及谐振状态的影响范围,并为谐波谐振的抑制提供借鉴和指导。4、当出力具有随机性的DG不对称接入配电网后,易引起配电网电压波动和三相不平衡。故本文使用概率潮流的思想,分别采用基于拉丁超立方采样的蒙特卡洛法和基于无迹变换的方法,将不确定性潮流问题转换为有限点的确定性潮流问题。使用序分量法来求解不对称潮流问题。利用分步迭代的思想将下垂控制的DG节点转换为传统节点类型,以便使用Newton-Raphson法求解。针对DG接入后所引起电能质量问题的应对措施。在电能质量影响机理研究的基础上,不仅考虑改进DG并网逆变器自身控制策略以进行主动控制,还积极探索基于九开关管逆变器结构的新型DFACTS装置以进行被动控制。从此两方面对电能质量问题的应对措施展开研究。1、针对可控电压源型DG,利用具备复数增益的准比例复数积分控制器,与相位补偿准比例谐振控制器相配合,构成相位补偿控制策略,实现对任意次谐波序分量的独立控制,提高电压环控制算法的响应速度和稳定裕度。针对可控电流源型DG,基于调制时间分配的思想,提出一种复合空间矢量滞环控制策略,从而协调电流环控制算法的跟踪精度和动态性能。2、提出一种基于九开关管的双调谐注入式混合有源滤波器的新型DFACTS装置,通过跨接配电变压器的接入方式,使其既能对配电变压器高、低压侧电能质量问题进行治理,又能稳定九开关管逆变器直流侧电压,还能保护配电变压器免受谐波侵扰。为完善所提新型DFACTS装置的性能,相继提出了一种基于自适应原理的新型FBD谐波检测算法和一种基于令牌指令的非连续空间矢量调制算法。综上所述,本文从产生机理和治理方法两方面,围绕分布式电源接入配电网后所引起的电能质量问题展开探讨。但顾及高渗透接入情况下,分布式电源对配电网电能质量影响及对应治理方法的研究具有复杂性和特殊性。本文希望对电能质量问题的分析方法和逆变器控制策略提供有益借鉴,很难涵盖电能质量领域的各个方面,如对于电能质量复合控制、协调控制、优化配置等方面的内容仍有待进一步研究。