随着电力电子技术的发展,电网中产生无功功率的因素越来越多,如感性负载、重逆变器和大功率整流设备等多种电力电子装置都会产生较大无功功率。这不仅严重降低功率因数、增大电网的负担,还引入了大量的谐波电流,从而影响电力系统的稳定性,降低电网的供电质量。在电力系统中装设静止同步补偿器(STATCOM)不仅可以提高系统功率因数、降低电网损耗,还可以提高电力系统稳定性和抑制系统谐波。在STATCOM的设计中,控制方法对其性能和稳定性都有着较大影响,因此,对于STATCOM控制的研究是一项具有重要意义和价值的课题。本文主要研究了 STATCOM稳定性的非线性控制问题,设计了基于DSP的数字化控制试验平台并进行了控制算法的仿真分析。主要内容概括如下:首先,介绍了无功补偿的研究背景、意义及其发展历程和研究现状,对无功补偿器的非线性控制方法和STATCOM的工作原理做了详尽的分析。其次,针对含有STATCOM的单机无穷大系统,基于浸入和不变控制算法设计了非线性控制律和参数估计器,利用Matlab进行了仿真,并将仿真结果与常规逆推算法做以比较,结果表明所设计的参数估计器能够很好地处理系统中的未知参数、控制器性能较好。再次,建立了 STATCOM的状态空间模型,针对含有不确定参数和外部干扰的情况,基于FN巩算法设计了状态反馈控制器并进行了仿真分析,仿真结果表明设计的控制器具有很强的鲁棒性。然后,设计了以TMS320F2812为主控芯片的数字化控制STATCOM实验平台,对其主电路、采集电路、驱动电路和保护电路等均进行了详细的设计,给出了关键参数的计算方法,制作了硬件电路实物。最后,针对数字化控制实验平台,在CCS3.3环境下采用模块化的思想编写了控制系统程序,详细介绍了各个模块主要完成的功能和设计思路、给出了流程图。