“碳中和”的国家战略性减碳目标及未来电力系统的“双高”特性给新一代电力系统带来了新的机遇和挑战。加快电力系统的低碳转型,建设“清洁低碳、安全高效”的智慧电网成为未来电力系统发展的重要途径。然而,随着配电网结构的日趋复杂及可再生能源的大量接入,电能质量问题日益突出;此外,由于电力电缆与电力电子设备的广泛使用,配电网接地故障电流剧增、故障特征复杂,接地故障的治理难度进一步加大。为保证电网的安全可靠运行,电能质量治理和接地故障消弧难题成为当前电力系统中亟需解决的关键问题。针对以上问题和需求,本文提出了一种具备故障柔性消弧能力的新型统一电能质量调节器（Unified Power Quality Conditioner,UPQC）,其不仅可实现对电能质量问题的综合治理,还能够有效抑制接地故障电流,实现接地故障下的柔性消弧。所提新型UPQC控制灵活、功能集成,大大提高了设备的利用率和实用性。本文的主要工作和创新点如下:（1）介绍了所提新型UPQC的工作原理与运行特性。在电网稳态运行时,新型UPQC工作于电能质量调节模式,可实现电能质量问题的有效治理;一旦发生单相接地故障,则工作于故障柔性消弧模式,实现接地故障的主动调控。首先,充分介绍了新型UPQC的拓扑结构,并详细分析了两种工作模式下的工作原理;其次,为避免在负载波动情况下变换器的输出电压超出其最大输出能力,给出了适用于新型UPQC的运行状态调整策略;然后,分析了串联耦合电容对控制系统稳定性及滤波效果的影响,并给出串联耦合电容的参数设计原则;最后,通过仿真和实验充分验证了所提新型UPQC的正确性与可行性。（2）提出了电能质量调节模式下新型UPQC的输出能力提升方法。该方法协调控制串、并联侧共同承担负载的无功功率,在提高串联侧利用率的同时,降低UPQC的有源容量和直流侧电压等级,从而实现装置的输出能力与利用率提升。首先,对基于串-并联协调运行的输出能力提升原理进行分析,并详细介绍了该方法下的两种工作模态,包括:电网正常下的功率调控模态以及电网扰动下的电压补偿模态;然后,将所提方法与其他方案进行对比,分析了其在提升装置输出能力方面的优越性;最后,通过仿真和实验验证了所提输出能力提升方法的有效性与可行性。（3）提出了故障柔性消弧模式下新型UPQC的能量主动平衡方法。该方法在无需额外充电设备的前提下,有效保证了消弧期间UPQC直流侧的能量平衡,以维持直流侧电压恒定,提高了装置实用性和性价比。首先,详细介绍了计及能量损耗的故障电流全补偿原理;其次,分析了消弧模式下UPQC系统的功率流动,为满足长时间抑制消弧电流的需求,给出适用于新型UPQC的能量主动平衡方法;最后,通过仿真和实验验证了所提能量主动平衡方法的有效性与可行性。