微电网作为大型电网的有力补充，在电力系统中扮演着越来越重要的角色。但由于众多非线性电力电子成员的加入，使微电网的电能质量受到严重污染。在不增加成本的前提下，为解决微电网电能质量问题，研究适用于微电网的储能单元与APF组合装置，实现“一机多能”。本文着重针对微电网储能单元与APF组合装置的原理及控制方法展开研究。深入研究改善电网系统电能质量的微电网储能单元及APF的系统结构及工作原理，对比分析两者存在的诸多相似点，提出微电网储能单元与APF组合装置，进一步提出二者组合系统的结构设计方案。分析装置谐波抑制、无功补偿及UPS功能原理及装置的工作模式，该装置能在实现储能单元并网调节微电网功率的同时，还可以发挥电能质量调节的功能。对组合装置的控制方法进行研究。建立DC-DC变换器数学模型，在传统控制基础上加入功率限制环节，确保储能单元的稳定运行。建立DC-AC变换器数学模型，研究该变换器在并网模式和UPS模式两种不同工作模式下的控制策略，提出并网模式下基于复合校正技术的改进三角波比较控制方法，实现对DC-AC变换器的有效控制。研究组合装置的电流指令合成方法及输出电流限制方式。提出含前馈校正的直流母线电压预测控制方法，实现对组合装置直流母线电压的有效控制。设计组合装置的总控制器，对锁相环进行设计，实现装置的精确锁相。在对系统控制方法研究的基础上，设计基于DSP+FPGA系统的软件设计流程图。为验证本文提出的组合装置及控制方法的可行性及其运行效果，进行了详细的仿真和实验研究。结果表明，本装置不仅能够实现储能单元并网调节微电网功率的功能，还可以发挥电能质量调节的功能，为解决微电网电能质量问题提供了一个新颖且成本较低的方法。