随着世界经济的快速发展和工业化进程的加快,能源需求日益增长,可再生能源因其资源储量丰富、绿色环保等优点在近几年得到了快速发展,但可再生能源同时具有地理位置分散、能源形式多样等特点,因此采用分布式发电控制技术,可以对可再生能源进行有效利用。分布式电网作为连接分布式能源与大电网之间的关键桥梁,是分布式发电技术中的典型应用。本文主要针对交直流混合分布式电网母线中的电能质量治理问题开展研究工作,包括分布式电网的建模与电能质量问题分析、基于残差生成器的动态补偿控制策略、基于观测器的残差生成器设计、电压动态补偿控制器及二次补偿控制器设计、小信号建模与稳定性分析,具体研究内容概括如下:对交直流混合分布式电网建立直流单台变换器,交流单台逆变器以及直流多变换器并联的状态空间模型。其中以控制环输出信号为状态空间的输入信号,输出电流作为扰动信号,并分析在负载投切、分布式电源功率波动和不平衡负载接入等多种情况下的交直流母线电压的电能质量问题。接着,针对由扰动电流导致的电能质量问题,提出了适用于单台变换器的基于残差生成器的动态补偿控制结构,以及适用于多台变换器的基于残差生成器的分布式动态补偿控制结构。然后,分别设计基于观测器的残差生成器和基于分布式观测器的残差生成器,得到在系统出现扰动时的残差信号。为消除扰动对系统的影响,以残差信号为输入,使用模型匹配原理分别得到单台变换器的电压动态补偿控制器以及多台变换器并联的分布式电压动态补偿控制器,同时设计二次补偿控制器抑制电压补偿信号产生的二次扰动。为验证控制结构的稳定性,分别建立单台变换器,交流单台逆变器以及直流多变换器并联的小信号模型,采用特征根的方法分析系统的稳定性。最后,基于理论分析,采用PXI Target半实物仿真实验平台进行实验验证。实验结果表明,在直流和交流分布式电网中,本文所提出的控制策略可以有效的抑制由负载投切、分布式电源功率波动和不平衡负载接入等因素导致的母线电能质量问题,保证分布式电网系统的稳定。