随机性负荷接入电网所造成的电能质量问题一直是供用电双方所关注的重点。深入了解随机性负荷的电能质量特性,对其进行接入电网的电能质量评估,可为电力公司对负荷的管理以及制定相应的治理措施提供依据。本文选择电弧炉作为随机性负荷中的代表进行研究,对常见电弧炉模型进行了改进,通过本文所设计的评估流程对山东某制镍厂进行了电能质量评估,并设计了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构用于治理其出现的电能质量问题。具体研究内容如下:文中阐述了国内外对于电能质量研究以及评估的发展现状,对谐波、电压波闪、三相不平衡度等电能质量相关指标的概念进行了介绍。根据我国所颁发的电能质量各项相关标准,改进了传统电力用户接入电网的电能质量三级评估体系。之后针对所提出的电能质量的具体问题,展开了本文的研究。针对传统电弧炉模型无法真实反映电弧炉不同冶炼阶段的电能质量问题,通过在电弧炉稳态模型中加入特征信号的方法,建立动态电弧炉模型。将仿真实验中所展示的电弧炉动态阻抗特性与典型波形图对比验证了本文提出的适用于不同冶炼阶段的电弧炉动态模型是有效的。针对传统混合有源滤波器无法适用高电压环境作业的缺点,本文在分析传统有源、无源滤波器的优缺点后,提出了一种基于无功瞬时理论的混合串联有源滤波器拓扑结构。与传统的混合有源滤波器相比,本文所提出的混合有源滤波器在谐波注入能力以及有源部分的耐压性具有很强的性能,使得滤波器可以在高电压的环境下工作。此外,通过傅里叶分析可知,本文所提出的滤波器还可提供大容量的无功补偿。