无功负载的存在，不仅增加了电网的负担，而且严重影响用户端的电能质量，实施快速有效的无功补偿对优化电网环境有着重大的意义。目前用电设备正向着大功率、大容量方向发展，传统的无功补偿装置与技术已经不能满足需要，多电平技术的广泛应用很好地解决了这方面的不足。级联H桥型静止无功补偿装置(STATCOM)相比于二极管箝位型和飞跨电容型多电平补偿装置，具有H桥结构相同、易于模块化和封装、二极管和电容少等特点，成为现代无功补偿装置与补偿技术发展和研究的热点。本文主要围绕级联H桥型STATCOM整个控制系统的设计展开研究，具体的工作内容如下:　　 (1)分析了级联H桥型STATCOM的工作原理与单元H桥的工作状态，在此基础上描述了级联H桥型STATCOM的数学模型，分析了其常用控制策略。根据瞬时无功理论，在采用锁相环dp检测无功电流的基础上，通过坐标变换获得同步旋转角，设计了无锁相环的dq无功检测法。　　 (2)研究了适用于级联型多电平逆变器的载波移相PWM调制方法。载波层叠、载波移相是级联型多电平逆变器常用的调制方法，分析了两种方法的调制原理，对载波移相直流侧电源利用率进行了优化，通过仿真分析比较了各方法的优缺点。仿真分析表明载波移相具有提高等效载波频率、调制方法简单、便于分析与谐波易于消除等特点，成为级联型多电平逆变器一种理想的调制方法。　　 (3)设计了基于叠加电压矢量的直流侧电容电压平衡控制算法。直流侧电压不平衡是影响级联H桥型STATCOM运行性能的重要原因，在分析其不平衡原因的基础上，介绍了常用的辅助电路平衡法与软件控制平衡算法，比较了这些平衡策略的优缺点。设计了一种新的简单控制算法，在获得的调制波上叠加一个电压偏差矢量，对各H桥单元进行分相瞬时电流跟踪控制，很好地实现了直流侧电容电压的平衡，通过仿真验证了控制方法的有效性。　　 (4)构建了级联H桥型STATCOM双闭环解耦控制系统。针对级联型STATCOM输出的有功电流与无功电流之间相互影响的问题，通过引入状态反馈量，实现了两者的独立控制。搭建了级联H桥型STATCOM控制系统的仿真模型，对各个主要模块进行了仿真与分析，验证了控制系统的无功补偿性能。　　 最后，在总结全文研究内容的基础上，提出了进一步研究的内容以及下一步工作的重点。