煤矿井下配电网会消耗大量无功功率,整体功率因数较低,因此需要电力电子无功补偿系统向井下配电网注入无功功率来提高功率因数和改善电能质量。本文研究了电力电子无功补偿系统的两大关键技术:锁相技术和滤波技术。本文建立了静止无功发生器(SVG)的数学模型,设计了基于并联准PR控制的双闭环控制策略,实现了对指令电流的无静差跟踪。采用电压定向的矢量控制策略,克服了磁链定向矢量控制策略中存在的积分漂移问题。仿真结果表明三相静止坐标系下基于并联准PR控制的双闭环控制策略具有控制结构简单,动态性能好的特点。本文设计了一种基于二阶广义积分器的SVG锁相策略(DSOGI-PLL),与基于解耦同步坐标系的锁相环(DDSRF-PLL)相比具有控制结构简单、动态响应快、电压畸变抑制能力强的特点,且在各种工况下都能精确锁相。LCL滤波器存在谐振尖峰,本文选用稳定性和安全性更好的无源阻尼策略并基于谐波电流衰减设计了LCL滤波器参数。通过对LCL滤波器不同电流反馈方式及阻尼方式的分析和仿真,验证了逆变器侧电流反馈方式具有更好的稳定性并且无源阻尼LCL滤波器具有滤波效果好、安全系数高的优点。最后搭建了基于核心控制器为DSP的100kVA无功补偿样机。本文完成了硬件选型和软件流程设计。基于所设计的实验样机进行了并网实验,实验结果表明SVG样机具有良好的稳态和动态特性,也验证了设计的DSOGI-PLL和LCL滤波器的可行性。