本发明提供了一种基于状态观测器的UPQC最优输出跟踪控制方法及装置，以系统状态作为变量，以串并联变流器的输出电压作为控制输入及负载电压和电源电流作为系统被控输出，以电源电压和负载电流作为系统的外部干扰输入量，建立UPQC的数学模型；基于数学模型，计算负载电压和电源电流的系统被控输出参考值；建立电源电压和负载电流的状态观测器，对谐波电压和电流进行观测，补偿谐波电压和电流；以二次平均性能指标最小为目标，寻求最优控制，得到最优控制量，并将最优控制量作为数学模型的控制输入量。本发明使串并联变流器配合以提供统一、协调的电能质量调节功能，且最优输出跟踪控制在三相abc坐标下实现，无需进行dq转换，易于工程实现。