近年来,随着能源环境危机的加剧以及新能源发电技术的不断发展,可再生能源发电的并网规模越来越大,但可再生能源发电的间歇性和不稳定性等问题,也给电网的稳定运行带来了挑战。电力弹簧从输入侧出发,采用输入反馈的形式,使得负载用电量随着发电量的变化而变化,为解决可再生能源带来的电压不稳定问题提供了新的思路。本文以电力弹簧为研究对象,优化设计其控制策略以提高电网中负载电压的稳定性。本文首先介绍了电力弹簧的工作原理以及拓扑结构,分析了电力弹簧稳定运行时的三种工作模式以及功率模型。在电路相量和复频域模型的分析基础上,将PI控制与模糊控制相结合,引入变论域对PI控制器的参数进行优化设计,提高了系统控制精度以及自适应能力,使电力弹簧的稳压控制效果有效得到提高。其次,分析了包含三相电力弹簧的典型拓扑结构,并将其应用到低压配电网中来解决三相电路中存在的电压不平衡问题。采用改进细菌觅食算法控制三相电力弹簧,当三相电路不对称时,通过对细菌觅食算法的适应度函数和步长大小优化设计,三相电力弹簧能够快速稳定关键负载上的电压并降低电路电压不平衡度。最后,在MATLAB/Simulink中搭建了基于变论域的模糊PI控制方法及改进细菌觅食算法的仿真模型。仿真结果表明,在本文所提出的控制策略下电力弹簧拥有良好的电压稳定性能,提高了电网的供电质量。