随着近年来工业的迅速发展,各种精密设备大量投入使用,对电网的电能质量提出了新的挑战,而无功功率是影响电压稳定的重要因素之一,所以如何实施有效的无功补偿显得越来越重要。STATCOM作为柔性交流输电系统的重要装置之一,是当前世界上电力工作者争相研究的重点,也是无功功率补偿装置发展的趋势。本文首先阐述了无功补偿的作用和补偿装置的发展情况,分析了STATCOM相对于其他无功补偿装置的优越性,并说明了STATCOM的应用和研究现状以及发展的方向。介绍了无功功率的动态补偿原理,详细说明了STATCOM的工作原理,并在此基础上,建立了STATCOM的数学模型,分析了STATCOM的工作特性。然后,本文重点讨论了STATCOM的两种控制方法：直接电流法和间接电流法,并对这两种方法的优缺点和应用范围进行了详细的分析。接着针对无功电流的检测方式,引出了基于瞬时无功功率理论的p-q法和ip-iq法以及d-q法,并对这三种方法各自的特点进行了比较分析。基于直接电流法和d-q无功电流检测方法建立了STATCOM的MATLAB仿真模型,对容性负载和感性负载分别进行了仿真研究。基于上述理论,本文提出了一种基于FPGA的STATCOM实验装置研制方案,根据对STATCOM的要求,详细计算了STATCOM的主电路元件参数,并对控制系统的硬件和软件进行了设计。硬件方面,详细介绍了基于FPGA的高精度STATCOM控制器的结构,利用FPGA芯片计算精度高、速度快、功能强大、控制方便的特点完成了基于FPGA控制器的设计,设计了以Altera公司的型号为EP2C8Q208C为核心处理器的一些外围电路,主要包括信号采集电路、过零比较电路、锁相倍频电路、脉冲驱动电路、工作电源电路以及保护电路等。而对于软件方面,给出了具体的软件设计流程图。