随着新能源发电的开发利用和新型用电方式的出现,越来越多的直流设备接入电网。为适应这一转变,提出了直流配电网的概念。因直流配电方式在结构和运行等方面有其自身的特殊性,使得直流配电网电能质量问题的成因、表现形式及影响特性都有了新的特点,合理、系统地分析直流配电网电能质量问题是直流配电网研究规划阶段的重要内容之一,有助于推动直流配电网的建设和普及。基于此,本文针对直流配电网的电能质量问题展开分析。首先,结合直流配电网的拓扑结构、负荷类型,借鉴交流系统电能质量已有研究成果,从稳态型和暂态型两方面分析其可能的扰动类型和形成原因,并定义衡量电能质量严重程度的系数。其中的纹波问题形成机理复杂,主要由于变流设备是直流配电网中必不可少的,其控制方式及交流侧的非理想情况均会影响直流侧的电能质量水平。其次,深入分析纹波现象导致的典型问题,通过定量分析不同次交流谐波经变流设备后在直流侧的叠加特性,建立纹波叠加特性与交流谐波次数和相位的关系;另外,建立了含变流设备的直流配电网的等效电路,推导了变流器接入个数及接入位置对纹波谐振的影响关系;考虑各变流设备间的耦合作用,推导了各变流器之间耦合系数,研究了耦合作用对纹波谐振的影响。通过仿真验证了理论推导的正确性。最后,在上述分析基础上,针对各类直流电能质量问题的特征量及其特殊性,构建直流配电网扰动信号的相关原子库,改进基于匹配追踪算法的扰动检测方法,利用粒子群优化匹配追踪(Particle Swarm Optimization-Matching Pursuit,PSO-MP)算法的先粗后细搜索方式,减少了原子库中原子的数量,在确保算法检测精度的同时提高计算速度,完成直流电能质量扰动的检测。检测算例验证了本文所提基于相关原子库的直流扰动检测算法的可行性和有效性。