随着现代科学技术的发展,各类精密仪器和设备得到了广泛的应用。而另一方面,配电网中具有非线性、冲击性和波动性特征的负载也正在急剧增加,使得电能质量问题日益严峻。统一电能质量调节器(Unified Power Quality Conditioner, UPQC)是具有电能质量综合调节的一体化设备,兼有有源电力滤波与动态电压恢复的功能。它不仅能够对谐波电流和无功电流进行补偿,而且还能够快速补偿配电网电压中的骤升、骤降、波动、闪变、相电压不平衡以及短时供电中断等问题,得到了学者们的广泛关注。本文全面研究了UPQC的电路结构、补偿指令检测方法和控制问题,具体工作为：1、为了优化UPQC的电路结构和实现解耦控制,采用双四桥臂拓扑,构建了一种新颖的UPQC主电路结构。通过对UPQC单相等效电路模型的分析,研究了所构建UPQC主电路结构的特性和不同工作模式下的功率流动情况。经过分析其在直接控制方式和间接控制方式下的工作原理,表明两种控制方式下UPQC的串并联侧变流器的补偿任务是一致的。2、针对补偿指令生成过程中传统检测方法在检测精度和实时性之间存在矛盾的问题,提出了一种改进的最小均方差(Least Mean Square, LMS)自适应滤波算法。通过将其与瞬时无功功率法相结合,实现了谐波无功电流的快速检测和电压扰动的快速识别。另外在电压补偿指令生成过程中,通过设计复合电压补偿策略,确保UPQC电压补偿的优化和负载电压的平滑过渡。3、针对电压跟踪控制和电流跟踪控制问题,分别提出了一种基于滑模软切换的四桥臂动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer, DVR)解耦控制方法和一种基于三维空间矢量调制(3D Space Vector Pulse Width Modulation,3D-SVPWM)技术的四桥臂有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)控制方法。滑模软切换解耦控制算法以四桥臂解耦控制为基础,采用改进趋近律算法确保了控制误差的快速收敛和抖振现象的抑制。基于3D-SVPWM方法的电流跟踪控制算法将滞环空间矢量控制方法推广到三维空间,通过选择APF最佳控制矢量,实现了四桥臂变流器的高性能电流控制。在MATLAB/Simulink环境下,对基于双四桥臂拓扑结构的UPQC控制及检测方法进行仿真。仿真结果表明：1、本文所提的检测方法具有良好的快速性和精确度,能够保证UPQC补偿信号的实时快速检测；2、所提出的控制方法保证了控制误差的快速收敛性,减小了稳态误差,具有良好的动静态性能；3、经过UPQC的补偿,负载侧电压恢复到了期望值,网侧电流正弦度高且完全与电压同相位。