电力系统中变压器、电机和配电网大量感性负载的存在使得系统在产生有功功率的同时还要产生无功功率，系统的视在功率增加，输电线路的损耗增加，功率因数降低，电能质量下降。对用电设备而言，其发热量增加，设备维护费用增多。三相负载不平衡的直接体现是三相电流的不平衡，它会间接地造成公共连接点PCC电压不平衡，还会危害电力系统中继电器、变压器的正常运行。传统的无功补偿装置很难满足电力系统多控制目标的补偿要求，控制稳态精度、动态响应能力差强人意。静止无功发生器(SVG)是以全控型器件构成自换相桥式电路的无功补偿装置，补偿效果好，目前研究和应用的最多。本文对各个无功补偿装置的原理进行了简单介绍，重点介绍了SVG的工作原理。以三相三线制下的SVG为研究对象，负载在平衡和不平衡两种条件下，建立了SVG在两相旋转（d,q）坐标系的数学模型，采用基于瞬时无功功率理论的id iq方法检测无功电流。分析了直接电流控制、间接电流控制的优缺点。设计了基于无源性理论的非线性控制器，对电流闭环跟踪控制，无源性理论控制算法易实现，稳态控制精度高。采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)产生PWM控制信号。负载在三相不平衡的情况，提出一种改进的检测方法实现正、负指令电流的分离与提取。设计了正、负双序同步控制器，实现对无功电流和负序电流的同步补偿。使用MATLAB软件对SVG控制系统进行建模与仿真：负载平衡时，基于无源性控制理论的电流内环控制器使SVG补偿电流有效地跟踪无功指令电流；负载不平衡时，正序控制器补偿无功电流，提高系统的功率因数；负序控制器补偿负序电流，减小网侧三相电流的不平衡度，仿真结果验证了上述控制策略的有效性。搭建了SVG硬件实验平台，主要包括：过零检测电路、检测与调理电路，直流侧电压过压报警保护电路、IPM外围保护电路，故障信号处理电路，详细介绍了各电路的原理和功能。以DSPF2812为控制单元，使用C语言按照模块化原则编写了上述控制策略的各个功能子程序，最后对硬件平台和编程的软件进行了联合调试、实验。实验结果再次验证了无源性控制理论和正、负双序同步控制策略的可行性和有效性。