我国大陆地区的低压配电网、美国以及我国台湾地区的中低压配电网广泛采用三相四线制网络结构供电。三相四线制配电网位于电力系统末端,存在三相不平衡与谐波污染等电能质量问题。三相不平衡产生的零序电流和电力电子设备引起的谐波电流,易经中性线向系统前端回流,引起中性点电压偏移,从而破坏配电设备与用户负荷,同时增大系统损耗。因此开发考量中性线与接地特性的三相四制谐波潮流分析技术,确切分析全系统特别是中性线上的谐波分布与电能损耗是十分有必要的。本文总结了以往三相四线制潮流模型与算法的优缺点,提出以直接ZBUS法为基础的谐波潮流分析技术并研究其应用价值。首先,开发考量中性线与接地特性的三相四线制配电网络元件基波模型和谐波模型,如考量中性线、导体互感以及对地导纳支路的架空线路和电缆线路等效模型、不同联结方式的变压器等效模型、不同类型的三相负荷模型、发电机模型、并联电容器模型以及分布式电源的并网模型。基于电路解耦合和注入电流等效原理,将配电网络元件的串联部分作为节点阻抗矩阵,并联部分等效为注入电流源。其次,提出基于直接ZBUS法的三相四线制配电网谐波潮流算法。将网络分成辐射型网络和非辐射型网络,结合图论原理和网络模型推导这两类网络的节点注入电流和节点阻抗矩阵的计算公式,省去以往隐式ZBUS法的节点导纳矩阵求逆过程,提高计算效率。通过3个IEEE测试系统,验证直接ZBUS法与三相四线制配电网络模型的精确性。同时采用随机的接地阻抗值测试直接ZBUS法的收敛性,并与基于注入电流的前推回代法和牛顿法等算法进行性能对比。本文所提算法的迭代次数不受接地点数与接地阻抗大小的影响,收敛性能优于前述两种算法。最后,利用本文所提的三相四线制配电网谐波潮流分析技术,结合IEEE测试系统与台湾电力公司的实际配电系统,并通过中性点电压、中性线电流、谐波畸变率、系统线路损耗、电压不平衡度等指标考量系统接地特性、负荷条件、电容器投切与分布式电源并网等因素对谐波潮流分布以及电能质量的影响,尤其是以往所忽略的中性线谐波潮流和电能损耗。本文所提的谐波潮流分析技术能够帮助研究人员针对配电网三相不平衡和谐波污染等问题实施相应措施,有效抑制配电环节损耗,保证电力系统经济可靠运行。