为满足众多单相负载供电要求,城乡配电网普遍采用三相四线制接线方式,配电变压器多采用Y/yn0接线。由于各相负荷分布不均,配电变压器不可避免地运行于三相不平衡状态,导致配变运行损耗增加、效率降低,同时也可能产生中性点电压偏移,降低电能质量。针对配电变压器三相不平衡补偿技术的研发及应用具有重大的实际工程意义。本文主要以配电变压器三相负载不平衡引起的输出电流不平衡为出发点,研究设计三相四线制系统配变三相不平衡补偿器及其控制策略,使配电变压器在三相不平衡时也能均衡地输出三相电流。本文结合配变三相四线制供电模式下零序电流补偿要求,对比分析了四种三相四线制变流器补偿电路的应用性能与特点,确定了以分裂电容式三相四线制逆变器为主电路的三相不平衡补偿器方案,建立了补偿系统的数学模型。为从三相不平衡负载电流中准确分离出负序和零序电流并计算得到指令补偿电流,本文讨论了基于对称分量法及在两相静止坐标系下的延迟算法,鉴于对称分量法在实现电流分离过程中延迟次数多、运算量大的特点,采用1/4周期延迟算法获取指令补偿电流。研究并设计了一种基于准PR控制器的不平衡电流补偿控制策略,详细论述了输出滤波器参数配置及准PR控制器设计过程,通过仿真表明配电变压器三相不平衡补偿电路在三相不平衡负载下实现了对指令补偿电流的有效跟踪,使配电变压器能够输出平衡的三相电流。本文完成了一个以分裂电容式三相四线制变流器为主电路、DSP28335为控制核心的配电变压器三相不平衡补偿系统模拟实验平台的设计与制作,在三种负荷不平衡度下进行了补偿控制实验与分析。实验结果表明,本文研究设计的三相不平衡补偿策略实现使配电变压器在三相负载不平衡时输出电流平衡化的控制目标。