截止到目前,世界上各个国家电力系统发展的一个极大趋势就是一定范围内大型电网的互联运行。作为最早出现的并具有串、并FACTS装置特性的柔性交流输电装置,UPFC从其一开始诞生就成为了电力科研工作人员以及相关学者广泛关注的焦点。由于UPFC具备强大的功能特性和灵活特性,其可以实现对线路有功和无功潮流的准确调控及交直流母线电压的稳定性控制。更值得注意的是,UPFC在电力系统运行期间,还能够起到增强系统的稳定性并且优化系统运行的重要作用。因此,在当代电力系统日益互联发展的大背景下,加强对UPFC的研究是一项具有重大意义的“伟大工程”。本文基于UPFC拓扑结构建立了其系统的数学模型并对其串、并联侧变流器的工作机理进行了详细地分析。在总结UPFC串、并联侧变流器控制策略的基础之上,基于目前存在的问题,给出了串、并联侧变流器的控制方案以及主电路参数选取方法,针对并联侧变流器对直流母线电压的稳定性控制提出了一种基于预测电流控制的模糊自适应PI控制策略,以使UPFC对电压的稳定性控制以及无功功率的调控具有较好的性能;针对串联侧变流器对线路潮流的控制提出一种基于逆系统解耦的变结构控制策略,以使UPFC系统对线路潮流具有良好的跟踪性能以及独立控制能力。为了验证所提算法的控制性能,在MATLAB仿真平台下,分别建立了UPFC单独作为STATCOM、SSSC运行以及整体运行的系统仿真模型并进行了仿真实验。最后,分别给出了UPFC处于不同工作模式下各自控制目标的仿真实验波形图,并对UPFC串、并联侧变流器单独运行时不同控制算法下的波形图进行了相应的对比分析。仿真实验结果显示出本文所提出的控制算法能够快速、准确地响应电力系统线路潮流的调控需求,使得相应的控制目标得以实现,即实现直流母线电压的稳定以及线路有功潮流与无功潮流快速解耦的有效控制。