由于抽油机负载需要较大的启动转矩,因此抽油机电动机通常容量较大,但其稳定运行时负荷率低,从而导致油田配电网功率因数低、无功损耗大。因此目前油田使用了大量的无功补偿电容器,但由于生产工况的复杂性,现场经常出现爆电容现象。因此本课题以爆电容现象为切入点,根据抽油机的现场工况对电容器的故障机理进行研究,并在分析抽油机实际无功情况的基础上,对适用的无功功率补偿技术进行了研究,并给出了更加合理的无功功率补偿方案。首先对电容器故障机理进行研究。通过对油田现役无功补偿电容器的具体应用背景进行分析,指出了抽油机用变压器输出电压过高及配电网谐波污染的问题。在此基础上,对电容器无功补偿容量的选择问题进行了讨论,指出其不合理性,同时结合变压器的外特性,对其所导致的过补偿现象进行阐述,指出电容器因过补偿而工作于过压状态的问题。同时,分析了电容器对谐波电流的放大作用。针对现有问题,在分析抽油机无功特性的基础上,给出了降低电容器无功补偿容量及与SVG相结合的两种无功功率补偿方案,对于系统谐波,给出了串联电抗器及SVG增加谐波抑制能力两种谐波抑制方案。综合考虑三相异步电机的空载无功功率、实际现场的最小无功功率以及电容器的实际选型,给出了相对更加合理的容量选取标准。对串联电抗器的工作机理及实际选型进行了详细的阐述。建立了同步旋转坐标系下SVG数学模型,并简述其工作原理。之后对d轴电网电压定向的电压、电流双闭环控制工程设计方法进行了简述。然后对谐波抑制算法进行了研究,采用由MSOGI提取谐波电流指令、多谐振控制器并联的方式对谐波电流进行闭环反馈控制。对带LCL滤波器SVG在电网电压畸变情况下并网电流存在谐波的问题,分析了逆变器侧电流反馈控制下的LCL谐波阻抗,并采用不同位置电容电流前馈的方法实现了并网电流谐波抑制,同时利用根轨迹对稳定性进行了对比分析。最后通过Simulink仿真对无功补偿方案及谐波抑制算法的正确性及有效性进行了验证。最后,本课题研制的电容器加带单L滤波器SVG的动态无功补偿装置在胜利油田进行了现场实验。通过对现场实验结果的分析可知,本装置可较好的实现对无功功率的动态补偿,且谐波抑制效果明显。之后,在实验室对带LCL滤波器的SVG进行了实验验证,证明了不同电容电流前馈位置的逆变器侧电流反馈控制方法可以有效的抑制电网电压畸变所带来的并网电流谐波。